金控溫-調(diào)壓熔化方法，使 用本發(fā)明的銅及銅合金熔化方法，可以強(qiáng)化銅及銅合金的熔化過程，縮短化料周期，提高熔 化生產(chǎn)效率；可以降低合金熔化期氧化損失、揮發(fā)損失、消除噴火燃燒損失；可以取消木炭 覆蓋，減少木炭消耗20-25kg/t銅。采用該技術(shù)可以減少環(huán)境污染，改善勞動(dòng)環(huán)境，取消環(huán) 保設(shè)備投資和場(chǎng)地占用，降低固定資產(chǎn)投資和收塵設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 一種銅及銅合金控溫-調(diào)壓熔化方法，步驟包括：首先將熔煉爐爐體置放在一個(gè) 爐壓可調(diào)的密閉空間內(nèi)（爐壓調(diào)節(jié)范圍為0-50atm標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)，或者在普通熔煉爐的口部 加裝密封爐罩，在金屬熔池上部形成爐壓可調(diào)的空間；根據(jù)目標(biāo)合金所含組元，向熔煉爐內(nèi) 加入除易熔、易氧化的金屬原料之外的原料，調(diào)整溫度至較銅的熔點(diǎn)高出0_200°C ;待原料 熔化后，通入氮?dú)饣蛘邭鍤?，將熔煉爐壓力升高到0. 5-50atm，再向熔煉爐中加入易熔、易氧 化的金屬原料。
[0017] 其中，"易熔、易氧化的金屬原料"是指熔點(diǎn)比銅低或易氧化的純金屬原料(如Zn、 Mn、Zr、Sn等金屬)，以及主要含易熔、易氧化金屬組分的銅合金舊料。這些純金屬和合金在 高溫下易氧化、易揮發(fā)。"除易熔、易氧化的金屬原料外的原料"是指熔點(diǎn)大于等于銅且不容 易氧化的純金屬原料(如Cu、Fe、Ni等金屬)，以及主要含難熔金屬組分的銅合金舊料。本發(fā) 明采用控溫-調(diào)壓工藝熔化銅及銅合金，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化銅及銅合金的熔化過程，縮短合金的熔 化周期，提高銅及銅合金的熔化效率；減少銅及銅合金熔化過程的氧化損失、揮發(fā)損失、噴 火燃燒損失。采用常壓、高溫熔化技術(shù)熔化純銅、高熔點(diǎn)純金屬原料及主要含難熔金屬組分 的銅合金舊料，在熔化過程中，無(wú)需木炭等介質(zhì)保護(hù)，縮短合金基體和難熔元素的熔化期； 當(dāng)除易熔、易氧化的金屬原料外的原料完全熔化后，向熔爐中通入氮?dú)饣驓鍤猓瑢⑷蹱t壓力 升高到0. 5-50atm，再根據(jù)目標(biāo)合金所含組元，向金屬液中加入熔點(diǎn)比銅低或者易氧化的純 金屬原料，以及主要含易熔易氧化金屬組分的銅合金舊料，進(jìn)行主要含易熔易氧化金屬組 分的銅合金舊料原料的熔化，以及低熔點(diǎn)、易熔、易氧化、易揮發(fā)合金組元(如錫、鋅、磷、鎘、 錳、鋁、鉛等）的快速合金化。在高溫加壓條件下進(jìn)行主要含易熔易氧化金屬組分的銅合金 舊料原料的熔化和低熔點(diǎn)易氧化的純金屬原料的合金化，能夠減少易熔、易揮發(fā)組元的揮 發(fā)損失，防止易揮發(fā)組元(如金屬鋅、錫等）沸騰、噴火、燃燒，縮短低熔點(diǎn)、易氧化、易揮發(fā)合 金組元的熔化期，減少易氧化元素的氧化損失，減少易揮發(fā)元素的揮發(fā)損失，采用惰性介質(zhì) 環(huán)境消除噴火燃燒損失。
[0018] 根據(jù)熔煉使用的銅料和目標(biāo)合金的化學(xué)成分，此步驟有若干種不同情況： 當(dāng)使用純銅作為原料時(shí)：向熔煉爐中加入純銅，調(diào)整溫度至較銅的熔點(diǎn)高出0_200°c ; 待純銅熔化后，向熔煉爐內(nèi)加入難熔合金組元；通入氮?dú)饣蛘邭鍤?，將熔煉爐壓力升高到 0. 5-50atm，再向恪煉爐中加入易恪、易氧化合金組元。難恪合金組元是指在目標(biāo)合金中恪 點(diǎn)大于等于銅且不容易氧化的金屬組分(如Fe、Ni等金屬組分)，易熔易氧化合金組元是指 在目標(biāo)合金中恪點(diǎn)比銅低或易氧化的金屬組分(如Zn、Mn、Zr、Sn等金屬組分)。
[0019] 當(dāng)使用主要含易熔、易氧化金屬組分的銅合金舊料作為熔煉原料，且銅合金舊料 中銅含量低于目標(biāo)合金中銅含量時(shí)：向熔煉爐中加入純銅，升溫至較銅熔點(diǎn)高〇°C - 200°C; 當(dāng)純銅熔化后，向熔煉爐中加入難熔合金組元；向熔煉爐中通入氮?dú)饣蛘邭鍤?，將熔煉爐壓 力升高到〇. 5-50atm，再向金屬液中加入銅合金舊料，或向金屬液中加入銅合金舊料和易 熔、易氧化合金組元。
[0020] 當(dāng)使用主要含易熔、易氧化金屬組分的銅合金舊料作為熔煉原料，且銅合金舊料 中銅含量高于目標(biāo)合金中銅含量時(shí)：升溫至較銅熔點(diǎn)高〇°C - 200°C ;向熔煉爐中加入難熔 合金組元；向熔煉爐中通入氮?dú)饣蛘邭鍤?，將熔煉爐壓力升高到0. 5-50atm，再向金屬液中 加入銅合金舊料，或向金屬液中加入銅合金舊料和易熔、易氧化合金組元。
[0021] 當(dāng)使用主要含難熔金屬組分的銅合金舊料作為熔煉原料，且銅合金舊料中銅含量 高于目標(biāo)合金中銅含量時(shí)：向熔煉爐中加入銅合金舊料，升溫至較銅熔點(diǎn)高〇°C-200°C;向 熔煉爐中加入難熔合金組元；向熔爐中通入氮?dú)饣蛘邭鍤?，將熔爐壓力升高到0. 5-50atm， 再向金屬液中加入易熔、易氧化合金組元。
[0022] 當(dāng)使用主要含難熔金屬組分的銅合金舊料作為熔煉原料，且銅合金舊料中銅含量 低于目標(biāo)合金中銅含量時(shí)：向熔煉爐中加入純銅和銅合金舊料，升溫至較銅熔點(diǎn)高〇°C - 200°C ;向熔爐中加入難熔合金組元；向熔煉爐中通入氮?dú)饣蛘邭鍤?，將熔爐壓力升高到 0. 5-50atm，再向金屬液中加入易熔、易氧化合金組元。
[0023] 其他情況不一一贅述，只要遵循易熔、易氧化的金屬原料在升壓之后加、其它金屬 原料在升壓之前加的原則即可。其中，根據(jù)銅原料和目標(biāo)銅合金的化學(xué)成分，當(dāng)不需要向熔 爐中加入難熔合金組元時(shí)（比如目標(biāo)合金中不含難熔合金組元等)，只需要把向熔爐中加入 難熔合金組元的步驟省略。
[0024] 當(dāng)純銅和/或含難恪合金組元的銅合金舊料和難恪合金組元為反應(yīng)所必需時(shí)，需 要先將純銅和/或含難熔合金組元的銅合金舊料升溫熔化，然后再向熔爐中加入難熔合金 組元。其原因是當(dāng)純銅和/或含難熔合金組元的銅合金舊料和難熔合金組元同時(shí)加入熔爐 中，再升溫熔化，會(huì)導(dǎo)致難熔合金組元被氧化。
[0025] 實(shí)施例1 HNi65_5 黃銅 在爐壓可調(diào)的工頻感應(yīng)熔煉爐內(nèi)，在常壓、大氣環(huán)境下，將質(zhì)量百分比為65%的Cu放入 工頻爐中熔化，熔化溫度較現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)熔化溫度（1130-1180°C)高出100-190°C。待 銅料熔化，向銅液中加入質(zhì)量百分比為5. 5%的鎳，在高溫、大氣氣氛條件下快速熔化金屬 鎳。待金屬鎳恪化結(jié)束，將爐壓調(diào)整到5atm，在高溫、帶壓條件下向恪化的銅-鎳合金液中 加入質(zhì)量百分比為32 %的Zn，熔化溫度較現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)熔化溫度（1080-1130°C)高出 3-90°C，快速熔化易熔、易氧化的金屬鋅。通過高溫、常壓快速熔化銅料和難熔金屬鎳，通過 密閉環(huán)境、保護(hù)氣氛、高溫、高壓(控溫一調(diào)壓）快速熔化易熔、易氧化的金屬鋅。
[0026] 待合金完全熔化、合金化后，將銅液調(diào)溫至鑄造溫度1070-1100°C，取樣分析。按照 此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比）：65. 3%的Cu，5. 9%的鎳，余量為鋅。
[0027] 實(shí)施例2 HFe59-1-l 黃銅 在爐壓可調(diào)的工頻感應(yīng)熔煉爐內(nèi)，在常壓、大氣環(huán)境下，將質(zhì)量百分比為59%的Cu放入 工頻爐中熔化，熔化溫度較現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)熔化溫度（1130-1180°C)高出50-150°C。待銅 料熔化，向銅液中加入質(zhì)量百分比為1. 2%的鐵和0. 5%的鎳，在高溫、大氣氣氛條件下快速 熔化金屬銅、鐵、鎳合金。待金屬銅-鐵-鎳熔化結(jié)束，將爐壓調(diào)整到l〇atm，在高溫、帶壓條 件下向熔化的銅-鐵-鎳合金液中加入質(zhì)量百分比為〇. 8%的A1、0. 9%的Μη、0. 9%的Sn、37 %的Zn，熔化溫度較現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)熔化溫度（1020-1060°C )高出5-90°C，快速熔化易熔、 易氧化的金屬鋁、錳、錫、鋅。
[0028] 按照此方法所制備的銅合金成分為(質(zhì)量百分比）：59. 6%的Cu，1. 1%的Fe，0. 35% 的Al，0. 69%的Mn，0. 63%的Sn，0. 45%的鎳，余量為鋅。
[0029] 實(shí)施例3 H59黃銅 在爐壓可調(diào)的工頻感應(yīng)熔煉爐內(nèi)，在大氣、常壓環(huán)境下，將質(zhì)量百分比為59%的Cu放入 工頻爐中熔化，熔化溫度較現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)熔化溫度（1140-1180°C)高出60-120°C。待金 屬銅熔化結(jié)束，將爐壓調(diào)整到15atm，在高溫、帶壓條件下向熔化的銅