CN110714136B - 一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金铸造技术领域，具体涉及一种HAl77‑2铝黄铜的熔炼方法。本发明的熔炼方法包括以下步骤：（1）配料；（2）起密封罩：加入铜料和木炭，升温使铜料熔化70～90%，开启密封罩，同时对熔炼炉停电处理；（3）停电后加入铝，利用铜和铝熔合时放出的热量继续熔化，得到铜铝合金液体；（4）加入锌，锌熔融后补加木炭，然后开炉升温至1070～1090℃；（5）加入铜砷合金，然后均匀搅拌，得到HAl77‑2铝黄铜合金液；（6）将表面的渣料捞净，喷火两次出炉。本发明通过科学的配料方法，通过对熔炼温度的控制、调整以及加料次序的合理把控，解决了HAl77‑2铝黄铜成分符合性难、成分均匀性难的问题；同时，采用较低的熔炼温度，降低了烧损，大大节约了成本。
Description
技术领域
本发明属于冶金铸造技术领域，具体涉及一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法。
技术背景
相比普通黄铜，HAl77-2铝黄铜成分更为复杂，在熔炼过程中，成分符合性较难控制、烧损高，尤其是其中的铝、锌及砷这些易烧损元素；同时，该合金中的铝元素质量分数小、密度小，容易沉积在合金溶液上方，易造成成分的不均匀。
传统的铝黄铜冶炼温度均比较高，超过1100℃，都是通过增加易耗损元素量的方式来确保成分满足要求，对成本控制产生了一定负担；且密度低的铝元素在合金内分布不均匀性问题并没有特别好的解决掉。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法。本发明通过科学的配料方法，通过对熔炼温度的控制、调整以及加料次序的合理把控，解决了HAl77-2铝黄铜成分符合性难、成分均匀性难的问题；同时，采用较低的熔炼温度，降低了烧损，大大节约了成本；制得的HAl77-2铝黄铜成分精度高、成分均匀性好、成本低。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，其特征在于，该HAl77-2铝黄铜的熔炼方法具有以下特征：
一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，包括以下步骤：
（1）配料：按质量分数计，各组分的配比为Cu：Al：As=（76.5%～77.5%）:（2.1%～2.5%）:（0.04%～0.06），余量为Zn；
（2）起密封罩：加入铜料和木炭，升温至1080～1100℃使铜料熔化70%～90%，开启密封罩，同时对熔炼炉停电处理，得到铜和铜液的混合物；
（3）停电后向步骤（2）中铜和铜液的混合物中加入铝，利用铜和铝熔合时放出的热量继续将铝和剩余铜熔化，得到铜铝合金液体；
（4）将步骤（3）所得的合金液体中加入锌，锌熔融后补加质量分数为2%的木炭，然后开炉升温至1070～1090℃，得到铜铝锌合金液体；
（5）将步骤（4）所得的铜铝锌合金液体中加入铜砷合金，然后均匀搅拌，得到HAl77-2铝黄铜合金液；
（6）将步骤（5）所得的HAl77-2铝黄铜合金液表面的渣料捞净，喷火两次出炉。
步骤（1）和（2）中所述铜的纯度≥99.90%。
步骤（1）和（3）中所述铝的纯度≥99.95%。
步骤（1）和（4）中所述锌的纯度≥99.95%。
步骤（5）中均匀搅拌时采用具有平行于水平面构造的搅拌器，搅拌时上下搅拌频率大于左右搅拌频率。
步骤（5）中所述铜砷合金中砷的质量分数为30%～32%，其余为铜。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过对成分的科学配比，使得成分的符合性得到保障；步骤（2）中通过较低的熔炼温度，使得锌、铝烧损大幅减少；步骤（3）中停电处理，采用铜和铝熔合时的自然放热反应产生的热来熔融铝，既减少了电力消耗，又避免了过热而造成熔体大量氧化和吸气；步骤（5）中通过均匀搅拌，尤其是合理的搅拌方法，使得密度低的铝均匀分布在合金溶液中，确保了成分的均匀性，进行均匀搅拌时采用具有平行于水平面的搅拌装置，确保上下搅拌均匀，且上下搅拌频率高于左右搅拌频率，使得密度小的铝均匀分布在合金液中。
具体实施方式
实施例1
一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，包括以下步骤：
（1）按照GB/T5231-2012标准要求，经科学计算进行配料，按质量分数计，各组分的配比为Cu：Zn：Al：As=76.5%：21.36%：2.1%：0.04%；
（2）将纯度为99.91%的铜放入容量为1.5吨的熔铸炉，在铜液表面覆盖一层木炭，木炭使用量为2%/吨铜，熔炼温度为1095℃，铜料熔化70%时，开启密封罩，停电处理，得到铜和铜液的混合物；
（3）然后向步骤（2）中的铜和铜液的混合物中加入纯度为99.96%的铝，利用铜和铝熔合时放出的热量继续将铝和剩余铜熔化，得到铜铝合金液体；
（4）在步骤（3）中所得铜铝合金液体中加入纯度为99.95%锌，锌熔融后补加质量分数为2%的木炭，然后开炉升温至1080℃，得到铜铝锌合金液体；
（5）向步骤（4）所得铜铝锌合金液中加入砷含量为30.11%的铜砷合金，然后均匀搅拌，采用上下三次、左右两次的搅拌方法均匀搅拌，得到HAl77-2铝黄铜合金液；
（6）将步骤（5）所得的HAl77-2铝黄铜合金液表面的渣料捞净，喷火两次出炉，得到HAl77-2铝黄铜。
本实例所冶炼的的HAl77-2铝黄铜成分控制良好，经过测定各元素含量分别为（质量百分比）：Cu 76.43%、Al 1.89%、As 0.03%、Zn 21.2%，其余杂质元素含量为0.45%，损耗控制在一定的范围内，满足GB/T5231-2012标准要求。
实施例2
一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，包括以下步骤：
（1）按照GB/T5231-2012标准要求，经科学计算进行配料，按质量分数计，各组分的配比为Cu：Zn：Al：As=77%：20.65%：2.3%：0.05%；
（2）将纯度为99.94%的铜放入容量为1.5吨的熔铸炉，在铜液表面覆盖一层木炭，木炭使用量为2%/吨铜，熔炼温度为1095℃，铜料熔化80%时，开启密封罩，停电处理，得到铜和铜液的混合物；
（3）然后向步骤（2）中的铜和铜液的混合物中加入纯度为99.97%的铝，利用铜和铝熔合时放出的热量继续将铝和剩余铜熔化，得到铜铝合金液体；
（4）在步骤（3）中所得铜铝合金液体中加入纯度为99.97%锌，锌熔融后补加质量分数为2%的木炭，然后开炉升温至1080℃，得到铜铝锌合金液体；
（5）向步骤（4）所得铜铝锌合金液中加入砷含量为30.06%的铜砷合金，然后均匀搅拌，采用上下三次、左右两次的搅拌方法均匀搅拌，得到HAl77-2铝黄铜合金液；
（6）将步骤（5）所得的HAl77-2铝黄铜合金液表面的渣料捞净，喷火两次出炉，得到HAl77-2铝黄铜。
本实例所冶炼的的HAl77-2铝黄铜成分控制良好，经过测定各元素含量分别为（质量百分比）：Cu 76.93%、Al 2.19%、As 0.047%、Zn 20.50%，其余杂质元素含量为0.333%，损耗控制在一定的范围内，满足GB/T5231-2012标准要求。
实施例3
一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，包括以下步骤：
（1）按照GB/T5231-2012标准要求，经科学计算进行配料，按质量分数计，各组分的配比为Cu：Zn：Al：As=77.5%：19.94%：2.5%：0.06%；
（2）将纯度为99.97%的铜放入容量为1.5吨的熔铸炉，在铜液表面覆盖一层木炭，木炭使用量为2%/吨铜，熔炼温度为1095℃，铜料熔化90%时，开启密封罩，停电处理，得到铜和铜液的混合物；
（3）然后向步骤（2）中的铜和铜液的混合物中加入纯度为99.98%的铝，利用铜和铝熔合时放出的热量继续将铝和剩余铜熔化，得到铜铝合金液体；
（4）在步骤（3）中所得铜铝合金液体中加入纯度为99.98%锌，锌熔融后补加质量分数为2%的木炭，然后开炉升温至1080℃，得到铜铝锌合金液体；
（5）向步骤（4）所得铜铝锌合金液中加入砷含量为30.02%的铜砷合金，然后均匀搅拌，采用上下三次、左右两次的搅拌方法均匀搅拌，得到HAl77-2铝黄铜合金液；
（6）将步骤（5）所得的HAl77-2铝黄铜合金液表面的渣料捞净，喷火两次出炉，得到HAl77-2铝黄铜。
本实例所冶炼的的HAl77-2铝黄铜成分控制良好，经过测定各元素含量分别为（质量百分比）：Cu77.48 %、Al 2.47%、As 0.053%、Zn 19.94%，其余杂质元素含量为0.107%，损耗控制在一定的范围内，满足GB/T5231-2012标准要求。
实施例4
一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，包括以下步骤：
（1）按照GB/T5231-2012标准要求，经科学计算进行配料，按质量分数计，各组分的配比为Cu：Zn：Al：As=77%：20.65%：2.3%：0.05%；
（2）将纯度为99.94%的铜放入容量为1.5吨的熔铸炉，在铜液表面覆盖一层木炭，木炭使用量为2%/吨铜，熔炼温度为1080℃，铜料熔化80%时，开启密封罩，停电处理，得到铜和铜液的混合物；
（3）然后向步骤（2）中的铜和铜液的混合物中加入纯度为99.97%的铝，利用铜和铝熔合时放出的热量继续将铝和剩余铜熔化，得到铜铝合金液体；
（4）在步骤（3）中所得铜铝合金液体中加入纯度为99.97%锌，锌熔融后补加质量分数为2%的木炭，然后开炉升温至1070℃，得到铜铝锌合金液体；
（5）向步骤（4）所得铜铝锌合金液中加入砷含量为30.06%的铜砷合金，然后均匀搅拌，采用上下三次、左右两次的搅拌方法均匀搅拌，得到HAl77-2铝黄铜合金液；
（6）将步骤（5）所得的HAl77-2铝黄铜合金液表面的渣料捞净，喷火两次出炉，得到HAl77-2铝黄铜。
本实例所冶炼的的HAl77-2铝黄铜成分控制良好，经过测定各元素含量分别为（质量百分比）：Cu 76.91%、Al 2.18%、As 0.048%、Zn 20.52%，其余杂质元素含量为0.342%，损耗控制在一定的范围内，满足GB/T5231-2012标准要求。
实施例5
一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，包括以下步骤：
（1）按照GB/T5231-2012标准要求，经科学计算进行配料，按质量分数计，各组分的配比为Cu：Zn：Al：As=77%：20.65%：2.3%：0.05%；
（2）将纯度为99.94%的铜放入容量为1.5吨的熔铸炉，在铜液表面覆盖一层木炭，木炭使用量为2%/吨铜，熔炼温度为1100℃，铜料熔化80%时，开启密封罩，停电处理，得到铜和铜液的混合物；
（3）然后向步骤（2）中的铜和铜液的混合物中加入纯度为99.97%的铝，利用铜和铝熔合时放出的热量继续将铝和剩余铜熔化，得到铜铝合金液体；
（4）在步骤（3）中所得铜铝合金液体中加入纯度为99.97%锌，锌熔融后补加质量分数为2%的木炭，然后开炉升温至1090℃，得到铜铝锌合金液体；
（5）向步骤（4）所得铜铝锌合金液中加入砷含量为30.06%的铜砷合金，然后均匀搅拌，采用上下三次、左右两次的搅拌方法均匀搅拌，得到HAl77-2铝黄铜合金液；
（6）将步骤（5）所得的HAl77-2铝黄铜合金液表面的渣料捞净，喷火两次出炉，得到HAl77-2铝黄铜。
本实例所冶炼的的HAl77-2铝黄铜成分控制良好，经过测定各元素含量分别为（质量百分比）：Cu 76.97%、Al 2.16%、As 0.045%、Zn 20.49%，其余杂质元素含量为0.335%，损耗控制在一定的范围内，满足GB/T5231-2012标准要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据本发明实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配料：按质量分数计，各组分的配比为Cu：Al：As=（76.5%～77.5%）:（2.1%～2.5%）:（0.04%～0.06），余量为Zn；
（2）起密封罩：加入铜料和木炭，升温至1080～1100℃使铜料熔化70～90%，开启密封罩，同时对熔炼炉停电处理，得到铜和铜液的混合物；
（3）停电后向步骤（2）中铜和铜液的混合物中加入铝，利用铜和铝熔合时放出的热量继续将铝和剩余铜熔化，得到铜铝合金液体；
（4）将步骤（3）所得的合金液体中加入锌，锌熔融后补加质量分数为2%的木炭，然后开炉升温至1070～1090℃，得到铜铝锌合金液体；
（5）将步骤（4）所得的铜铝锌合金液体中加入铜砷合金，然后均匀搅拌，搅拌时采用具有平行于水平面构造的搅拌器，上下搅拌频率大于左右搅拌频率，得到HAl77-2铝黄铜合金液；所述铜砷合金中砷的质量分数为30%～32%，其余为铜；
（6）将步骤（5）所得的HAl77-2铝黄铜合金液表面的渣料捞净，喷火两次出炉。
2.根据权利要求1所述HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，其特征在于，步骤（1）和（2）中所述铜的纯度≥99.90%。
3.根据权利要求1所述HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，其特征在于，步骤（1）和（3）中所述铝的纯度≥99.95%。
4.根据权利要求1所述HAl77-2铝黄铜的熔炼方法，其特征在于，步骤（1）和（4）中所述锌的纯度≥99.95%。
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