CN101956076B - 一种黄铜屑再生处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种黄铜屑再生处理工艺,属于有色金属材料循环利用领域。针对黄铜屑含有大量油污、水分、杂质以及在熔炼时易产生氧化夹杂等问题,提出了一种包括预处理和精炼处理在内的再生处理方法。其中预处理包括烘干、磁选和压块;精炼处理包括脱氧、高温和细化处理。其特点是所制备的黄铜锭具有良好的铸造性能、力学性能和切削加工性能,适用于砂型铸造、重力铸造以及低压铸造。
Description
技术领域
本发明属于有色金属材料循环利用领域,特别涉及一种利用黄铜屑制备适于砂型铸造、重力铸造和低压铸造使用的黄铜锭。
背景技术
随着国民经济的不断快速发展和人民生活水平的日益提高,我国已成为世界第一大铜消费国。我国的铜资源比较匮乏,长期依赖进口,国际铜价一直居高不下,二次铜资源的开发利用已成为迫切需要解决的问题。黄铜屑的再生利用符合我国的“循环经济发展”战略,对社会经济的可持续发展具有重大的经济效益和社会效益。黄铜屑由于含有大量的油污、水分和杂质,在实际生产中常被当成废料贱卖处理,造成极大的浪费。传统的废铜再生工艺由于控制不了夹杂、硬质点、缩孔以及缩松等缺陷,铸件性能较差,无法用于生产有较高使用性能要求的产品。本发明通过对黄铜屑进行再生处理,制成适于砂型铸造、重力铸造和低压铸造使用的黄铜锭。
发明内容
本发明旨在提供一种黄铜屑再生处理工艺,通过对黄铜屑进行预处理、脱氧、高温处理和细化处理,制成适于砂型铸造、重力铸造和低压铸造使用的黄铜锭。
本发明的具体工艺过程如下:
(1)预处理:先将含有大量油污和水分的黄铜屑用滚筒烘干炉烘干,磁选后用金属屑压块机将黄铜屑压制成密度较高的料饼;
(2)熔炼:将黄铜屑料饼投入有芯工频感应炉加热至1050℃熔化;
(3)脱氧:用磷铜脱氧,磷铜加入量为0.01~0.07%(以黄铜液含磷量计算);
(4)高温处理:将脱氧后的黄铜液升温至沸腾,断电静置约5min;
(5)细化处理:用含硼、钛、铝以及稀土的细化剂对黄铜液进行细化处理,细化剂的加入量为黄铜液重量的0.03~0.10%;
(6)炉前检验:检验黄铜液的成分和精炼效果,若光谱检验结果发现成分不符合要求,则补加相应的合金元素(如锌和铝等)并搅拌均匀;若精炼不符合要求,则进行二次精炼处理(脱氧、高温和细化处理);
(7)浇注:浇注温度控制在1000~1050℃,浇注成铜锭自然冷却,对砂型铸造可直接浇注铸件产品;
(8)铜锭检验入库。将铜锭沿横断面切开并抛光,根据晶粒度大小以及抛光质量对铜锭进行分级,入库保存。
采用上述工艺方法制备的黄铜屑再生锭,所生产的铸件表面光洁,晶粒细小,组织致密,无气孔和夹杂等缺陷;抛光件表面光亮,无硬质点。铸件产品经力学性能(GB/T228-2002)、气压试验和氨薰试验(GB/T10567.2-2007)等测试试验,各项性能指标均符合甚至优于国家检测标准,能满足有较高使用性能要求的铸件生产。
附图说明
图1是本发明所提出的黄铜屑再生处理工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式对黄铜屑再生工艺作详细说明。
例1:有铅黄铜屑(ZHPb59-1)再生处理后浇注砂型铸件产品;
将预处理好的有铅黄铜屑料饼投入熔化率为300kg/h的有芯工频感应炉中快速熔炼,化清后加入0.03%的磷(以含磷为14%的铜磷中间合金加入)对黄铜液进行脱氧。充分搅拌后扒渣并用覆盖剂覆盖,升温至黄铜液产生沸腾,断电静置约5min。然后加入占黄铜液重量为的0.05%的细化剂对黄铜液进行细化处理。取光谱试样检测黄铜液成分,补加适量的锌和铝,充分搅拌后浇注同心三螺旋流动性试样、砂型拉伸试样和铜锭。将铜锭切片、抛光并用10%的过硫酸铵水溶液腐蚀,检验细化效果。将检验合格的黄铜液直接浇注砂型水暖铸件,浇注温度控制在1000~1050℃,铸件自然冷却后经清理、打磨和机加工后,进行气压试验。检测结果表明,黄铜切屑经过再生处理,铸造性能良好,同心三螺旋流动性试样平均长度达到85cm;拉伸试验结果抗拉强度为221MPa,延伸率为11.5%;铸件表面光洁且组织致密,经0.7MPa的气压试验,均未发现泄漏。
例2微铅黄铜屑(含Cu 58-60%,Pb≤0.05%)再生处理后重力铸造水暖抛光件。
将预处理好的微铅黄铜屑料饼投入熔化率为300kg/h的有芯工频感应炉中快速熔炼,化清后加入0.02%的磷(以含磷为14%的磷铜中间合金加入)对黄铜液进行脱氧。充分搅拌后扒渣并用覆盖剂覆盖,升温至黄铜液产生沸腾,断电静置约5min。然后加入占黄铜液重量为的0.04%的细化剂对黄铜液进行细化处理。取光谱试样检测黄铜液成分,补加适量的锌和铝,充分搅拌后浇注金属型拉伸试样和铜锭。将铜锭切片、抛光并用10%的过硫酸铵水溶液腐蚀,检验抛光质量(是否存在硬质点)和细化效果。将检验合格的黄铜液用重力铸造机浇注抛光水暖件,浇注温度控制在1000~1050℃,铸件自然冷却后经清理、打磨、机加工和抛光后,进行氨薰试验。检测结果表明,微铅黄铜切屑经过再生处理,铸造性能良好,铸件表面光洁且组织致密,未发现气孔、缩松等缺陷,经0.7MPa的气压试验,均未发现泄漏;拉伸试验结果抗拉强度为375MPa,延伸率为9.5%;将氨薰试验后的产品铸件敲扁,结果均未发现应力腐蚀裂纹。
例3微铅黄铜屑(含Cu 58-60%,Pb≤0.05%)再生处理后低压铸造水暖抛光件。
将预处理好的微铅黄铜屑料饼投入熔化率为300kg/h的有芯工频感应炉中快速熔炼,化清后加入0.02%的磷(以含磷为14%的磷铜中间合金加入)对黄铜液进行脱氧。充分搅拌后扒渣并用覆盖剂覆盖,升温至黄铜液产生沸腾,断电静置约5min。然后加入占黄铜液重量为的0.04%的细化剂对黄铜液进行细化处理。取光谱试样检测黄铜液成分,补加适量的锌和铝,充分搅拌后浇注金属型拉伸试样和铜锭。将铜锭切片、抛光并用10%的过硫酸铵水溶液腐蚀,检验抛光质量(是否存在硬质点)和细化效果。将检验合格的黄铜液在低压铸造机上浇注抛光水暖件,浇注温度控制在950~1050℃,升液压力为35-70kPa,升液时间5-8s,保压压力35-70kPa,保压时间5-10s,金属型温度120-160℃。铸件自然冷却后经清理、打磨、机加工和抛光后,进行氨薰试验。检测结果表明,铸件表面光洁且组织致密,未发现气孔、缩松等缺陷,经0.7MPa的气压试验,均未发现泄漏;将氨薰试验后的产品铸件敲扁,结果均未发现应力腐蚀裂纹。
Claims (1)
1.一种黄铜屑再生处理工艺,其特征在于将黄铜屑经预处理和精炼处理,制成适合于砂型铸造、重力铸造和低压铸造使用的黄铜锭,精炼处理包括脱氧、高温和细化处理;采用磷铜脱氧,并用含硼、钛、铝以及稀土的细化剂进行细化处理;所述工艺过程如下:
(1)预处理:将含有大量油污和水分的黄铜屑用滚筒烘干炉烘干,磁选后用金属屑压块机将黄铜屑压制成密度较高的料饼;
(2)熔炼:将黄铜屑料饼投入有芯工频感应炉加热至1050℃熔化;
(3)脱氧:用磷铜脱氧,磷铜加入量为0.01~0.07%,以黄铜液含磷量计算;
(4)高温处理:将脱氧后的黄铜液升温至沸腾,断电静置5min;
(5)细化处理:用含硼、钛、铝以及稀土的细化剂对黄铜液进行细化处理,细化剂的加入量为黄铜液重量的0.03~0.10%;
(6)炉前检验:检验黄铜液的成分和精炼效果,若光谱检验结果发现成分不符合要求,则补加相应的合金元素并搅拌均匀;若精炼不符合要求,则进行二次精炼处理;
(7)浇注:浇注温度控制在1000~1050℃,浇注成铜锭自然冷却,对砂型铸造可直接浇注铸件产品;
(8)铜锭检验入库:将铜锭沿横断面切开并抛光,根据晶粒度大小以及抛光质量对铜锭进行分级,入库保存。
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