專利名稱：一種提高紫銅導(dǎo)電率的熔煉工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬熔煉檢修技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高紫銅導(dǎo)電率的熔煉工藝。
背景技術(shù)：
紫銅就是銅單質(zhì)，因其顏色為紫紅色而得名，因優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和耐蝕性，在社會生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，而50%左右的紫銅被應(yīng)用于電氣工業(yè)，這里所說的紫銅，確實(shí)要非常純，含銅達(dá)99. 95%以上才行，極少量的雜質(zhì)，特別是磷、砷、鋁等，會大大降低銅的導(dǎo)電率。銅中含氧(煉銅時容易混入少量氧)對導(dǎo)電率影響很大，用于電氣工業(yè)的銅一般都必須是無氧銅。紫銅鑄造是將銅金屬熔煉成符合一定規(guī)格要求的液體澆進(jìn)鑄型中，經(jīng)過冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)期形狀、尺寸和性能的鑄件工藝過程，由于紫銅熔點(diǎn)高，熔化時極易吸收氣體，因此熔煉時應(yīng)采取良好的保護(hù)措施，且澆筑前要進(jìn)行脫氧處理，紫銅的流動性好、凝固區(qū)間小，但是凝固時收縮率大(全收縮為10. 7%，凝固收縮為3. 8%,固體收縮的體積收縮為6. 9%，線收縮為2. 32%)，因此要用尺寸足夠的冒口進(jìn)行補(bǔ)縮。然而紫 銅在熔煉過程中極易被氧化，加之凝固時收縮較大，容易產(chǎn)生夾渣、縮松和裂紋等鑄造缺陷。在CN 102140584 A中公開了一種銅溶液脫氧方法，包括如下步驟首先，配制脫氧劑混合物，脫氧劑混合物的成分中包括Mn, Mg, Cu-P合金，其中Mn相對于銅溶液的配重比為O. 300-0. 600%, Mg相對于銅溶液的配重比為O. 005-0. 015%, Cu-P合金相對于銅溶液的配重比為O. 010-0. 050%;其次，將配制成的脫氧劑混合物用紫銅帶包裹成脫氧劑包；最后，將這些脫氧劑包放入銅溶液中，并將其壓入底部后進(jìn)行攪拌。它在一定程度上解決了紫銅脫氧的問題但是對于脫氧以后的導(dǎo)電率并未達(dá)到理想效果，在《黑龍江水利科技》2003年第一期中的‘導(dǎo)電純銅研究’公開了三種提高純銅導(dǎo)電率的研究辦法，在第三種方法中采用玻璃、硼砂等混合覆蓋，氬氣精煉除氣，Cu-P預(yù)脫氧，金屬M(fèi)g終脫氧。測試以后監(jiān)測到在加入一定含量的Cu-P時，最終能夠的到導(dǎo)電率為85%以上的紫銅，第二種采用石墨覆蓋，氬氣精煉除氣，Cu-P預(yù)脫氧，稀土銅合金終脫氧。最終得到導(dǎo)電率為88%的紫銅，均未達(dá)到90%甚至更高，所以現(xiàn)在需要一種提高導(dǎo)電率的脫氧銅的熔煉工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種提高導(dǎo)電率的紫銅熔煉工藝。為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案
一種提高紫銅導(dǎo)電率的熔煉工藝，包括以下步驟
a.將銅原料和經(jīng)過高溫干餾的木炭放入已預(yù)熱的熔化爐中；
b.將熔化爐的溫度升高并加熱到1180-1230°C，加入占銅液重量0.015%-0.04%的Cu-P將它放置在銅液底部進(jìn)行預(yù)脫氧；
c.經(jīng)過充分熔化的銅液，加入占銅液重量O.03%-0. 07%的純Mg將它放置在銅液底部進(jìn)行二次脫氧；
d.加入占銅液重量O.005%-0. 015%的CaB6進(jìn)行三次脫氧；e.加入占銅液重量O.OOOO 1%-0. 00009%的Li進(jìn)行最終脫氧；
f.出爐前監(jiān)測銅液的導(dǎo)電率。所述Cu-P含磷量為19%_20%。所述銅原料為鑄造用ZCu99. 9純銅。本發(fā)明在熔煉之前將所有熔煉工具均刷涂料，防止在熔煉過程中污染銅液，采用經(jīng)過高溫干餾的木炭作為覆蓋材料，隔絕銅液與外界的接觸防止氧化吸氣，添加適量的磷銅進(jìn)行預(yù)脫氧，然后加入適量的純鎂進(jìn)行二次脫氧，然后采用CaB6進(jìn)行脫氧，最后采用Li進(jìn)行最終脫氧，一方面使氣體含量變得更低，而且能進(jìn)一步除雜增加導(dǎo)電率。本發(fā)明提供一種能夠提高導(dǎo)電率的紫銅熔煉工藝。采用鑄造用ZCU99. 9純銅，采用工頻電爐熔煉，并且所用的熔化工具涂刷涂料，即采用常用的熔煉涂料來進(jìn)行涂刷來隔 絕銅液與工具的接觸防止污染，然后進(jìn)行預(yù)熱，將原料和高溫干餾的木炭(石墨粉或者玻璃硼砂混合物也可)同時加入，將溫度升高并維持到1180°C -1230°C (銅的熔點(diǎn)為1183°C)，充分熔化以后，由于銅金屬密度大，所以在熔化以后高溫干餾的木炭覆蓋在銅液表面，起到隔絕空氣和保溫的作用，再加入脫氧劑時，由于銅液密度較大所以放置在表面不能將銅液中的氧氣充分脫去，所以通過石墨棒將脫氧劑放入到銅液的底部，先加入常用的磷銅脫氧劑進(jìn)行初步脫氧，磷銅中含磷量為19%_20%時脫氧效果最好且殘留幾乎沒有，形成的爐渣上浮在表面，通過扒渣可除去，然而它脫氧效果一般，所以在它脫氧以后采用純鎂進(jìn)行二次脫氧，檢測之后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電率起到了較大的提高，但是導(dǎo)電率仍然沒超過89%，所以通過添加少量的CaB6進(jìn)行再次脫氧，更進(jìn)一步的脫氧細(xì)化了銅金屬晶粒，在最終加入十萬分之一到萬分之一的Li進(jìn)行脫氧，可以將銅液內(nèi)的雜質(zhì)做最終的分離，使導(dǎo)電率的到很大的提升。通過四步脫氧不僅提高了電阻率而且在同等資源條件下最大限度的發(fā)揮了它們的實(shí)用價值。
具體實(shí)施例方式根據(jù)現(xiàn)有的脫氧劑，采用150KG的工頻爐進(jìn)行熔煉，選用ZCu99. 9純銅作為爐料，高溫干餾的木炭作為覆蓋劑，所有輔料和工具都要進(jìn)行充分干燥和預(yù)熱，熔煉溫度控制到11800C -1230°C。第一組采用含磷量為20%的Cu-P進(jìn)行脫氧，第二組采用含磷量為20%的Cu-P預(yù)脫氧Mg最終脫氧，第三組采用含磷量為20%的Cu-P預(yù)脫氧Mg 二次脫氧CaB6終脫氧，第三組采用含磷量為20%的Cu-P預(yù)脫氧Mg 二次脫氧CaB6三次脫氧Li最終脫氧。脫氧劑加入量(%)對純銅導(dǎo)電率的影響結(jié)果如下
第一組:
權(quán)利要求
1.一種提高導(dǎo)電率的紫銅熔煉工藝，其特征在于它包括以下步驟 a.將銅原料和經(jīng)過高溫干餾的木炭放入已預(yù)熱的熔化爐中； b.將熔化爐的溫度升高并加熱到1180-1230°C，加入占銅液重量0.015%-0.04%的Cu-P將它放置在銅液底部進(jìn)行預(yù)脫氧； c.經(jīng)過充分熔化的銅液，加入占銅液重量O.03%-0. 07%的純Mg將它放置在銅液底部進(jìn)行二次脫氧； d.加入占銅液重量O.005%-0. 015%的CaB6進(jìn)行三次脫氧； e.加入占銅液重量O.00001%-0. 0001%的Li進(jìn)行最終脫氧； f.出爐前監(jiān)測銅液的導(dǎo)電率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高導(dǎo)電率的紫銅熔煉工藝，其特征在于所述的Cu-P含磷量為 19%-20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高導(dǎo)電率的紫銅熔煉工藝，其特征在于所述銅原料為鑄造用ZCu99. 9純銅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠提高導(dǎo)電率的紫銅熔煉工藝，在熔煉之前將所有熔煉工具均刷涂料，防止在熔煉過程中污染銅液，采用經(jīng)過高溫干餾的木炭作為覆蓋材料，隔絕銅液與外界的接觸防止氧化吸氣，添加適量的磷銅進(jìn)行預(yù)脫氧，然后加入適量的純鎂進(jìn)行二次脫氧，然后采用CaB6進(jìn)行脫氧，最后采用Li進(jìn)行最終脫氧，一方面使氣體含量變得更低，而且能進(jìn)一步除雜增加導(dǎo)電率。本發(fā)明操作簡便，直觀簡潔，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，具有很好的市場推廣價值。
文檔編號C22B15/14GK102912154SQ201210432129
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者徐通生, 趙松慶, 王宏偉, 楊煥喬 申請人:南陽市匯森精密儀器鑄造有限公司