CN102653828B - 低铅环保a级铜锭的制备方法 - Google Patents

低铅环保a级铜锭的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低铅环保A级铜锭的制备方法,将紫铜投入工频熔铜炉中,开高压380V,升温至紫铜熔化成铜液;在铜液中加入铜清渣精炼剂和黄铜,搅拌;再加入铅、铝,使之熔化;再加入锌锭,搅拌到各种原料完全熔化;再将铜清渣精炼剂压入铜液,连续搅拌精炼;取样检验,打渣;根据成分测试结果,补入原料,开高压380V,使原料熔化,升温至喷火,然后加入高效环保黄铜细化剂,搅拌精炼;保持高压380V至铜液完全喷火二次;然后取样进行抛光试样和酒杯试样;检验合格后,停电静置;让铜液保温,打渣,浇铸铜锭,浇铸温度约1000℃~1050℃,冷却后便得到低铅环保A级铜锭。与现有技术相比,本发明成本较低,并通过上述工艺方法降低铅含量,从而得到低铅环保且铸造性能优良的A级铜锭。

Description

低铅环保A级铜锭的制备方法
技术领域
本发明涉及一种水暖卫浴零部件及器材用的铜合金,具体是低铅环保A级铜锭的制备方法。
背景技术
铅黄铜具有优良的冷热加工性能、极好的切削性能和自润滑等特点,能满足各种形状零部件的铸造、锻造、机加工、抛光等工艺,因此铅黄铜被广泛应用于电子电讯、家电、航天航空、汽车、五金装饰、船舶制造以及卫浴水暖等行业。铅是一种有害元素,对人体造成各种危害:损伤大脑中枢及周围神经系统;破坏造血系统,阻碍血红素的合成,导致贫血;影响消化系统功能;抑制免疫系统功能等。而铅在黄铜合金中具有以非固溶的、游离的单质存在于固溶体中,与人类、土壤和水源接触时,铅就容易游离浸出到水和自然环境中,对人类造成危害。还有,在熔炼和切削加工、抛光时,当铅加热到400~450℃时,即有一定数量的铅蒸汽逸出,由于高温时铅及其化合物的挥发量较大,铅蒸汽和粉尘可形成高分散度的气溶胶状态而污染环境。
目前,用于各种水暖、卫浴零部件及器材制造领域的铜合金通常含有2%~3.5%的铅;随着社会的发展,人民生活水平的不断提高,国内外都致力于无铅黄铜的研究,大部分以添加其他元素如铋、锡、镁、硅、钙、锑等元素来替代铅,但普遍成本较高,而且切削性能不及铅黄铜。
技术方案
本发明的目的是提供一种低铅环保A级铜锭的制备方法,通过本发明方法可制备出低铅环保、低成本并具有优良铸造性能的A级铜锭。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是这样的:
低铅环保A级铜锭的制备方法,通过如下步骤实现:
A、将38-40重量份的紫铜原料投入工频熔铜炉中,开工业电压高压380V,升温至紫铜原料完全熔化,得到铜液;
B、在上述铜液中加入0.04-0.07重量份的铜清渣精炼剂,并投入28-30重量份的黄铜原料,搅拌;
C、再加入1.2-1.4重量份的铅、0.6-0.8重量份的铝,为防止铅和铝氧化,将铅和铝立即压入铜液内部进行搅拌,使之熔化;
D、再加入28-31重量份的锌锭,连续搅拌到上述各种原料完全熔化;
E、再加入0.04-0.07重量份的铜清渣精炼剂,将此铜清渣精炼剂压入铜液,连续搅拌精炼12min-15min;
F、取样测试最后所得铜液的化学成分,取样后工频熔铜炉停工业电压高压380V,开工业电压低压180V,打渣;
G、根据成分测试结果,按照产品要求在铜液中补入相应原料,工频熔铜炉开工业电压高压380V,搅拌至原料完全熔化,升温至喷火(温度达1080℃~1100℃),保持3min~5min;
H、然后加入0.01-0.015重量份的高效环保黄铜细化剂,搅拌精炼4min~6min;工频熔铜炉保持工业电压高压380V至铜液完全喷火(温度达1080℃~1100℃)二次;
I、然后开工业电压低压180V,取样进行抛光试样和酒杯试样;检验若有不合格项,先打渣干净,再加入0.04-0.07重量份的铜清渣精炼剂再次喷火精炼一遍;检验完全合格后,停电静置8min~10min,让密度大于铜液密度的杂质点下沉,密度小于铜液密度的杂质点上浮,达到精炼的效果;
J、工频熔铜炉开工业电压低压250V让铜液保温,打渣,浇铸铜锭,浇铸温度约1000℃~1050℃,冷却后便得到低铅环保A级铜锭。
上述各种原料都是干燥的原料,以防止水渍进入工频熔铜炉内,铜液溅出伤人或生产的铜锭产生气孔。
上述黄铜原料中的铁杂质含量小于0.15wt%。
上述铜清渣精炼剂的生产厂家为上海旺南金属熔剂有限公司。
上述高效环保黄铜细化剂的生产厂家为赣州市精创工贸有限公司,型号为JHXH-2。
采用上述技术方案后,本发明低铅环保A级铜锭的制备方法,与现有技术相比,无需添加铋、锡、镁、硅、钙、锑等元素,因此,成本较低,并通过上述工艺方法降低铅含量,从而得到低铅环保且铸造性能优良的A级铜锭,利用本发明的A级铜锭所铸造的产品,符合环保健康的要求,并能很好的满足机加、抛光、电镀等要求,布氏硬度值为140~160HBS。
具体实施方式
实施例一:
本发明的低铅环保A级铜锭的制备方法,通过如下步骤实现:
A、将38-40(此值最佳可取39)重量份的紫铜原料投入180KW的工频熔铜炉中,工频熔铜炉开工业电压高压380V,升温至紫铜原料完全熔化,得到铜液;
B、在上述铜液中加入0.04-0.07(此值最佳可取0.06)重量份的铜清渣精炼剂,并分批投入共28-30(此值最佳可取29)重量份的黄铜原料,及时搅拌,以减少损耗,提高熔炼效率;
C、再加入1.2-1.4(此值最佳可取1.3)重量份的铅、0.6-0.8(此值最佳可取0.7)重量份的铝,为防止铅和铝氧化,将铅和铝立即压入铜液内部进行搅拌,使之熔化;
D、再分批陆续加入共28-31(此值最佳可取30)重量份的锌锭,连续搅拌到上述各种原料完全熔化;
E、再加入0.04-0.07(此值最佳可取0.06)重量份的铜清渣精炼剂,将此铜清渣精炼剂压入铜液,连续搅拌精炼12min-15min;
F、取样测试最后所得铜液的化学成分,取样后工频熔铜炉停工业电压高压380V,开工业电压低压180V,打渣;
G、根据成分测试结果,按照产品要求在铜液中补入相应原料,工频熔铜炉开工业电压高压380V,搅拌至原料完全熔化,升温至喷火(温度达1080℃~1100℃),保持3min~5min;
H、然后加入0.01-0.015(此值最佳可取0.01)重量份的高效环保黄铜细化剂,搅拌精炼4min~6min;工频熔铜炉保持工业电压高压380V至铜液完全喷火(温度达1080℃~1100℃)二次;
I、然后工频熔铜炉开工业电压低压180V,取样进行抛光试样和酒杯试样;检验若有不合格项,先打渣干净,再加入0.04-0.07(此值最佳可取0.06)重量份的铜清渣精炼剂再次喷火精炼一遍;检验完全合格后,停电静置8min~10min,让密度大于铜液密度的杂质点下沉,密度小于铜液密度的杂质点上浮,达到精炼的效果;
J、工频熔铜炉开工业电压低压250V让铜液保温,打渣,浇铸铜锭,浇铸温度约1000℃~1050℃,冷却后便得到低铅环保A级铜锭。
采用上述技术方案后,本发明低铅环保A级铜锭的制备方法,与现有技术相比,无需添加铋、锡、镁、硅、钙、锑等元素,因此,成本较低,并通过上述工艺方法降低铅含量,从而得到低铅环保且铸造性能优良的A级铜锭,利用本发明的A级铜锭所铸造的产品,符合环保健康的要求,并能很好的满足机加、抛光、电镀等要求,布氏硬度值为140~160HBS,其主要化学成分如下:
Cu:59-60wt%
Pb:1.0-1.5wt%
Al:0.6-0.8wt%
Sn+Fe+Ni:<0.35wt%
余量为Zn和不可避免的杂质。
本发明中,上述各种原料都是干燥的原料,以防止水渍进入工频熔铜炉内,铜液溅出伤人或生产的铜锭产生气孔。其中,黄铜原料中的铁杂质含量小于0.15wt%。铜清渣精炼剂的生产厂家为上海旺南金属熔剂有限公司。高效环保黄铜细化剂的生产厂家为赣州市精创工贸有限公司,型号为JHXH-2。
本发明的步骤I中,抛光试样,面上的杂质点或硬质点总和严格控制在≤2个,抛光后的试样用30%~50%的硝酸铵进行腐蚀,出现明显连续的结晶带即为合格,晶粒大小≤50μm。酒杯试样,其内壁光滑,流动性较好,则为合格。

Claims (3)

1.低铅环保A级铜锭的制备方法,其特征在于:通过如下步骤实现:
A、将38-40重量份的紫铜原料投入工频熔铜炉中,开工业电压高压380V,升温至紫铜原料完全熔化,得到铜液;
B、在上述铜液中加入0.04-0.07重量份的铜清渣精炼剂,并投入28-30重量份的黄铜原料,搅拌;
C、再加入1.2-1.4重量份的铅、0.6-0.8重量份的铝,为防止铅和铝氧化,将铅和铝立即压入铜液内部进行搅拌,使之熔化;
D、再加入28-31重量份的锌锭,连续搅拌到上述各种原料完全熔化;
E、再加入0.04-0.07重量份的铜清渣精炼剂,将此铜清渣精炼剂压入铜液,连续搅拌精炼12min-15min;
F、取样测试最后所得铜液的化学成分,取样后工频熔铜炉停工业电压高压380V,开工业电压低压180V,打渣;
G、根据成分测试结果,按照产品要求在铜液中补入相应原料,工频熔铜炉开工业电压高压380V,搅拌至原料完全熔化,升温至喷火,保持3min~5min;
H、然后加入0.01-0.015重量份的高效环保黄铜细化剂,搅拌精炼4min~6min;工频熔铜炉保持工业电压高压380V至铜液完全喷火二次;
I、然后开工业电压低压180V,取样进行抛光试验和酒杯试验;检验若有不合格项,先打渣干净,再加入0.04-0.07重量份的铜清渣精炼剂再次喷火精炼一遍;检验完全合格后,停电静置8min~10min,让密度大于铜液密度的杂质点下沉,密度小于铜液密度的杂质点上浮,达到精炼的效果;
J、工频熔铜炉开工业电压低压250V让铜液保温,打渣,浇铸铜锭,浇铸温度约1000℃~1050℃,冷却后便得到低铅环保A级铜锭。
2.根据权利要求1所述的低铅环保A级铜锭的制备方法,其特征在于:上述各种原料都是干燥的原料,以防止水渍进入工频熔铜炉内,铜液溅出伤人或生产的铜锭产生气孔。
3.根据权利要求1所述的低铅环保A级铜锭的制备方法,其特征在于:上述黄铜原料中的铁杂质含量小于0.15wt%。
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