[发明专利]废杂黄铜熔炼助剂及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种铜熔炼助剂，特别是关于再生黄杂铜熔炼助剂及其制备方法。

背景技术

在铜及铜合金熔炼过程中，需要向熔炼炉里添加熔炼助剂，用来帮助铜合金的快速熔化，以及形成容易清除的炉渣，一般在废杂黄铜熔炼过程中，采用的清渣助剂有：

直接将熔点较低的钠盐放到废杂黄铜熔炼炉里面，由于钠盐熔点低，很快就熔化成液体，漂浮在熔体表面，对熔体里的夹杂物没有很好的凝聚作用，只能起到一定的覆盖作用，除废造渣效果不明显。

采用冰晶石、钠盐、萤石、玻璃的两种或三种混合物，这种混合物能够起到精炼除气的作用，但对于杂质含量超高的废杂黄铜而言，采用的以上的化工原料成本高，除费去渣效果差。

采用化学稳定性较好的氟盐作黄铜的精炼助剂，但氟盐在高温下容易分解生成不利于环保除尘设备的酸性气体，严重损害环保设备的使用寿命和污染环境。CN101555554A提出的一种铜熔炼剂，包括氟铝酸钠、氟硅酸钠和氟化钙，其中氟盐占熔炼助剂总重量的60～80%，虽然除气和清渣能力强，但产生大量含氟化物气体，严重腐蚀设备和污染环境而无法实施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对废杂黄铜精炼除渣存在成本高、效果差和产生废气污染问题，提出一种不含腐蚀废气的铜熔炼助剂，达到凝聚炉渣高效、环保和成本低的目的。

本发明采用的技术方案是：废杂黄铜熔炼助剂，其特征是组成包括：钙盐40～60%重量，钠盐5～20%重量，石英砂20～40%重量，木炭粉5～20%重量；

所述钙盐包括碳酸钙，或碳酸钙与氟化钙，或碳酸钙与氯化钙；所述钠盐为氯化钠。

废杂黄铜熔炼助剂的制备方法，包括以下步骤：

a）、将钙盐、钠盐和石英砂分别在烘箱内烘干，150～200℃保温1～2小时，分别球磨粉碎，钙盐100目过筛，钠盐100目过筛，石英砂200目过筛；

b）、将木炭在烘箱内经150～160℃烘烤1～2小时，粉碎20目过筛；

c）、将上述经烘干、粉碎过筛的钙盐、钠盐、石英砂和木炭粉按配料组成分别称重，放入搅拌机中充分搅拌均匀，取出空气中冷却后包装。

采用钙盐中的碳酸钙为主要成分，在高温下快速分解，分解生成的氧化碳气体形成的微小气泡可以带出黄铜熔体里的细小夹杂物，生成少量的氧化物和氟化物可以和铜熔体里的酸性杂质生成复合盐，这些复合盐密度大大低于铜水密度，可以形成炉渣上浮。

采用石英砂作为环保熔剂的另一种成分，石英砂可有效吸附黄铜熔体里的碱性物质，并且石英砂对炉壁和炉衬起到很好的保护作用。

熔剂里添加一定比例的活性木炭，是因为木炭在清渣过程中燃烧，在炉膛里产生的还原性气体和惰性能有效阻止造渣过程中氧化物的生产，避免新的炉渣生成。

本发明与现有的单钠盐或氟盐熔炼助剂相比，其突出的优点和显著进步在于：在熔炼过程中随炉料一起加入，铜水熔化后进行高温捞渣，炉渣质轻松脆，捞出的炉渣里铜粒子含量相比不加熔剂捞渣的下降30%以上；本熔剂无有害物质，成本低且环保，对生产设备和环境不会产生影响。

具体实施方式

所用钙盐、石英砂、钠盐为市售工业纯，燃烧后的木炭，木炭粉为自制，含还原碳素在20～40%重量。

实施例1：

配料重量组成为：50%碳酸钙、25%石英砂、10%氯化钠、10%木炭粉。

制备方法为：

a）、将钙盐、钠盐和石英砂分别在烘箱内烘干，150～200℃保温1～2小时，分别球磨粉碎，钙盐100目过筛，钠盐100目过筛，石英砂200目过筛；

b）、将木炭在烘箱内经150～160℃烘烤1～2小时，粉碎20目过筛；

c）、将上述经烘干、粉碎过筛的钙盐、钠盐、石英砂和木炭粉按配料组成分别称重，放入搅拌机中充分搅拌均匀，取出空气中冷却后包装。

使用时，黄杂铜在熔炼炉内熔化并在950～1050℃保温，将袋装铜熔炼助剂按被熔铜熔体重量的0.4%加入熔体内，人工搅拌5～10分钟，使熔炼助剂在熔炉内充分反应后捞去炉渣。

捞出的炉渣里铜粒子含量为18.2%。

实施例2：

配料重量组成为：40%碳酸钙、10%氟化钙、20%石英砂、15%氯化钠、15%木炭粉。

制备方法为：

a）、将钙盐、钠盐和石英砂分别在烘箱内烘干，150～200℃保温1～2小时，分别球磨粉碎，钙盐100目过筛，钠盐100目过筛，石英砂200目过筛；