CN109014092A - 一种改善黄铜锭铸锭质量的方法 - Google Patents
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Abstract
一种改善黄铜锭铸锭质量的方法，涉及黄铜锭铸锭加工技术领域。将电解铜板及锌锭按照产品的成分标准称重好后，先将电解铜板加入铜水炉内进行加热熔化，再将锌锭加入熔化，加入精炼剂；出炉前捞净铜水液面灰渣后，自上而下充分搅拌保证成分和温度均匀，使气体逸出，再次捞渣，减少夹渣，添加米糠覆盖，进行保护，检测化学成分，成分合格静置除气，温度达到要求出炉；将铜水通过流管本体浇入水冷结晶器内，拉铸出铸锭，拉铸过程中采用硼砂对铜水进行覆盖。本发明能有效改善黄铜铸锭的质量，减少偏析、非金属夹杂物聚集以及缩孔、气孔和疏松等缺陷，提高成材率，减少改制或回炉带来的成本增加，提高效益。
Description
技术领域
本发明涉及黄铜锭铸锭加工技术领域，具体是涉及一种改善黄铜锭铸锭质量的方法。
背景技术
浇注到铜锭模里的铜水，由于铜锭模的急冷作用而首先形成铜锭外壳。由于铜锭外壳与铜锭模之间形成缝隙阻碍了内部铜水与铜锭模之间的传热，而使内部铜水的凝固速率大幅度降低。对于较大型铜锭来说，由于内部铜水的凝固时间较长，因此，内部铜水成分容易产生偏析、非金属夹杂物聚集以及缩孔和疏松等缺陷。由于铜锭的凝固特点，目前，尚无很好的方法和技术措施用以彻底消除铜锭凝固过程中所产生的上述缺陷。尤其是一些铸锭内部的气孔、缩孔等缺陷，铸锭外表面根本看不到，待轧制带卷退火清洗时表现出来，导致产品改制或回炉，严重影响生产成本或生产计划。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种改善黄铜锭铸锭质量的方法，减少铸锭缺陷，降低产品改制和回炉带来的成本增加，提高生产效率。
为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：一种改善黄铜锭铸锭质量的方法，步骤如下：
（1）配料、熔炼
将电解铜板及锌锭按照产品的成分标准称重好后，根据两种材料的熔点不同，先将电解铜板加入铜水炉内进行加热熔化，再将锌锭加入熔化，加入精炼剂；
（2）捞渣、成分分析、静置及出炉
出炉前捞净铜水液面灰渣后，自上而下充分搅拌，保证成分和温度均匀，使气体逸出，再次捞渣，减少夹渣，添加适量米糠覆盖，进行保护，检测化学成分，成分合格静置一段时间除气，温度要求达到1060-1080℃出炉；
（3）拉铸
将铜水通过流管本体浇入水冷结晶器内，采用专用拉铸机拉铸出厚度为260mm的铸锭，拉铸速度为17-18 rpm，水压在0.15-0.2 MPa，拉铸过程中采用硼砂对铜水进行覆盖。
作为本发明的优选技术方案，在步骤（3）拉铸时，要求拉铸过程确保液面平稳，引流管、结晶器、引锭头三者中心在一条线上，在安装结晶器时，采用水平尺进行检验确保结晶器的水平；铜水液面深度与结晶器口沿保持1-2 cm，流管插入铜水深度保持1-2 cm，保障铜水在结晶器内良性结晶。
作为本发明的优选技术方案，石墨引流管具有四只φ12mm交叉横眼，制作流管钻眼样模，保障钻眼平直度，规定四只φ12mm交叉横眼交叉角度为：拉铸“420”宽铸坯为35度，拉铸“320”宽铸坯为45度。
作为本发明的优选技术方案，采用结晶器可控硅变频振动技术及自动温控技术，在拉铸阶段，施加不同频率的振动，改变液态金属的流动状态和凝固条件，对初始粗大的柱状晶粒进行破坏，加强细化晶粒；再通过在结晶器内测设置一圈出水小孔，出水小孔的直径为3-5mm，孔间距为6-10mm，控制冷却水的出水量和出水温度，使结晶器内部温度可快速、均匀的降低；在保证结晶器内部冷却强度前提下，控制冷却区高度在180-200mm；在铸锭出结晶器的时候，还要通过出水孔对其进行二次冷却，选择喷射角度为25-30°。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
本发明所述的方法，能有效改善黄铜铸锭的质量，减少偏析、非金属夹杂物聚集以及缩孔、气孔和疏松等缺陷，提高成材率，减少改制或回炉带来的成本增加，提高效益。
附图说明
以下结合实施例和附图对本发明作出进一步的详述。
图1是结晶器的结构示意图。
具体实施方式
一种改善黄铜锭铸锭质量的方法，步骤如下：
（1）配料、熔炼
将电解铜板及锌锭按照产品的成分标准称重好后，根据两种材料的熔点不同，先将电解铜板加入铜水炉内进行加热熔化，再将锌锭加入熔化，加入精炼剂。
（2）捞渣、成分分析、静置及出炉
要求出炉前捞净铜水液面灰渣后，自上而下充分搅拌1-2 min，保证成分和温度均匀，使气体逸出，再次捞渣，减少夹渣，添加3-5锹米糠覆盖，进行保护，检测化学成分，成分合格静置6-10 min除气，温度要求达到1060-1080℃出炉。
（3）拉铸
将铜水通过流管本体浇入水冷结晶器内，采用专用拉铸机拉铸出厚度为260mm的铸锭，拉铸速度为17-18 rpm，水压在0.15-0.2 MPa。拉铸过程中为了保证铸坯质量，需要采用硼砂对铜水进行覆盖，保证铸坯表面质量，无夹渣、气孔等异常。
本发明的改进点主要体现在3个方面，具体表现如下：
操作改进：在拉铸时，要求拉铸过程确保液面平稳，引流管、结晶器、引锭头三者中心在一条线上，这样能最大程度保证铜水均匀的流向四周，且冷却均匀；为了防止设备老旧带来的结晶器安装不水平问题，在安装结晶器时，采用水平尺进行检验，确保结晶器的水平，避免漏铜等问题；铜水液面深度与结晶器口沿保持1-2 cm，流管插入铜水深度保持1-2 cm，不要过深，保障铜水在结晶器内良性结晶，提升铸造质量。
工装改进：因黄铜的导热系数小，液穴比紫铜深，将石墨引流管改为只用四只φ12mm交叉横眼，取消流管原有φ3mm竖直眼，消除铜水流放时对铸造液穴的冲击，缩短液穴深度，缩小凝固过渡区。同时制作流管钻眼样模，保障钻眼平直度，规定四只φ12mm交叉横眼交叉角度为：拉铸“420”宽铸坯为35度，拉铸“320”宽铸坯为45度，减少或消除铸造结晶时因凝固过渡区过长或不均衡而产生的内部缩孔。
冷却方式改进：采用结晶器可控硅变频振动技术及自动温控技术，在拉铸阶段，施加不同频率的振动，改变液态金属的流动状态和凝固条件，对初始粗大的柱状晶粒进行破坏，加强细化晶粒；再通过在结晶器（进水口1在结晶器顶部，出水口3在结晶器两侧，具体请参阅图1所示）内测设置一圈出水小孔2，出水小孔2的直径为3-5mm，孔间距为6-10mm，控制冷却水的出水量和出水温度，使结晶器内部温度可快速、均匀的降低；在保证结晶器内部冷却强度前提下，适当降低冷却区高度，充分发挥铸锭自下而上方向性结晶的优越性，我们摸索得出冷却区高度在180-200mm其冷却效果比较好；在铸锭出结晶器的时候，还要通过出水孔对其进行二次冷却，考虑到喷射角度小，冷却不够；喷射角度大，喷溅厉害，冷却水不能有效利用，冷却效果不好，选择喷射角度为25-30°，能使冷却水平稳地包围铸锭表面流下，起到很好的冷却效果，达到改善铸锭内在质量和表面质量的目的。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种改善黄铜锭铸锭质量的方法，其特征在于，步骤如下：
（1）配料、熔炼
将电解铜板及锌锭按照产品的成分标准称重好后，根据两种材料的熔点不同，先将电解铜板加入铜水炉内进行加热熔化，再将锌锭加入熔化，加入精炼剂；
（2）捞渣、成分分析、静置及出炉
出炉前捞净铜水液面灰渣后，自上而下充分搅拌，保证成分和温度均匀，使气体逸出，再次捞渣，减少夹渣，添加适量米糠覆盖，进行保护，检测化学成分，成分合格静置一段时间除气，温度要求达到1060-1080℃出炉；
（3）拉铸
将铜水通过流管本体浇入水冷结晶器内，采用专用拉铸机拉铸出厚度为260mm的铸锭，拉铸速度为17-18 rpm，水压在0.15-0.2 MPa，拉铸过程中采用硼砂对铜水进行覆盖。
2.如权利要求1所述的改善黄铜锭铸锭质量的方法，其特征在于，在步骤（3）拉铸时，要求拉铸过程确保液面平稳，引流管、结晶器、引锭头三者中心在一条线上，在安装结晶器时，采用水平尺进行检验确保结晶器的水平；铜水液面深度与结晶器口沿保持1-2 cm，流管插入铜水深度保持1-2 cm，保障铜水在结晶器内良性结晶。
3.如权利要求2所述的改善黄铜锭铸锭质量的方法，其特征在于，石墨引流管具有四只φ12mm交叉横眼，制作流管钻眼样模，保障钻眼平直度，规定四只φ12mm交叉横眼交叉角度为：拉铸“420”宽铸坯为35度，拉铸“320”宽铸坯为45度。
4.如权利要求3所述的改善黄铜锭铸锭质量的方法，其特征在于，采用结晶器可控硅变频振动技术及自动温控技术，在拉铸阶段，施加不同频率的振动，改变液态金属的流动状态和凝固条件，对初始粗大的柱状晶粒进行破坏，加强细化晶粒；再通过在结晶器内测设置一圈出水小孔，出水小孔的直径为3-5mm，孔间距为6-10mm，控制冷却水的出水量和出水温度，使结晶器内部温度可快速、均匀的降低；在保证结晶器内部冷却强度前提下，控制冷却区高度在180-200mm；在铸锭出结晶器的时候，还要通过出水孔对其进行二次冷却，选择喷射角度为25-30°。
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