[发明专利]上引法铜材熔炼一氧化碳加氮气快速除氧技术工艺

说明书

本发明公开了上引法铜材熔炼一氧化碳加氮气快速除氧技术工艺，涉及上引法铜材熔炼除氧工艺技术领域，该上引法铜材熔炼一氧化碳加氮气快速除氧技术工艺，包括对熔炼炉密封抽真空，再向熔炼炉中通入10min的氮气，再打开通气口，将剩余未排尽的氧气从熔炼炉通气口挤出，再对熔炼炉密封抽真空再通氮气，如此反复多次，将需要熔融的原料铜分切、选取、烘干后立即通过加料机加入炉中熔炼，在氮气氛围保护下，将煅烧、烘烤后干燥的木炭颗粒加入熔炼炉中铺设在熔融铜液液面上，木炭颗粒不断燃烧损失后进行补加并保持高度。本发明通过熔炼前对熔炼炉除氧处理，在铜液溶体中通入氮气和一氧化碳结合产生的一氧化碳，将铜液中氧化亚铜还原，达到快速脱氧目的。

技术领域

本发明涉及上引法铜材熔炼除氧工艺技术领域，具体为上引法铜材熔炼一氧化碳加氮气快速除氧技术工艺。

背景技术

上引连铸法铜材生产工艺主要用于生产大长度光亮的无氧铜管以及大长度光亮的无氧铜扁型材，熔铜快速脱氧是上引连铸法铜材生产工艺中的核心技术之一，铜在熔炼过程中极易氧化，脱氧是铜熔体净化的关键，无氧铜无氢脆现象，导电率高，加工性能、焊接性能、耐蚀性能和低温性能均好。

熔炼时，气体主要以分子状态、气体夹杂和气泡这三种形式存在与金属熔体中，以气泡形式存在固、液态金属中的是气泡，以固态化合物存在的是化合物，以离子或原子态溶解的为固溶体，在熔炼过程中，气体是单独的相，便于除去，但是溶解于金属中构成固溶体的气体就难以除去。

铜材的熔炼过程中，铸件废品率较高，主要问题在于除气、脱氧不彻底，在熔炼温度下，铜易被炉气中的氧所氧化，生成氧化亚铜，由于一氧化碳的溶解度随着温度的变化很小，能少量的溶于铜中，在熔铸的时候通常不会产生气孔，一氧化碳是氧化亚铜的还原剂，氧化亚铜和一氧化碳发生化学反应时生成铜和二氧化碳；

由于氮气是惰性气体，既不溶于铜、也不与铜发生化学反应，通入氮气时，可有效将氧排出，达到除氧的目的。

为了提高铸件质量，减少铜材废品率，必须有效地防止氧气混入溶体中，为此我们提供了上引法铜材熔炼一氧化碳加氮气快速除氧技术工艺。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了上引法铜材熔炼一氧化碳加氮气快速除氧技术工艺，解决了铜材的熔炼过程中，溶体含氧量高，影响铸件品质的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：上引法铜材熔炼一氧化碳加氮气快速除氧技术工艺，包括如下步骤：

S1：对熔炼炉密封抽真空，再向熔炼炉中通入10min的氮气，再打开通气口，将剩余未排尽的氧气从熔炼炉通气口挤出，再对熔炼炉密封抽真空再通氮气，如此反复多次；

S2：将需要熔融的原料铜分切、选取、烘干后立即通过加料机加入炉中熔炼；

S3：在氮气氛围保护下，将煅烧、烘烤后干燥的木炭颗粒加入熔炼炉中铺设在熔融铜液液面上，木炭颗粒不断燃烧损失后进行补加并保持高度；

S4：向熔炼炉中通入氮气和一氧化碳的混合气体进行保护，熔融的铜液经过一段时间的静置还原脱氧并达到一定的温度后，通过有一氧化碳气体保护的流槽经过渡腔，进而平稳的流入中频炉保温静置；

S5：上引连铸，连铸机铜液在结晶器中快速结晶连续不断地生产出铜杆。

优选的，在步骤S2中，所述铜材原材料为高纯阴极铜，且铜材原材料选取时需切除带有铜绿的铜材。

优选的，在步骤S3中，所述木炭颗粒为栎木木材烧出的白炭，所述木炭煅烧温度为700~900℃，所述木炭即烤即用，所述木炭的粒度大小为35~45mm的块状木炭，所述木炭的煅烧时间为5~6h。

优选的，在步骤S4中，所述混合气体是通过透气砖通入，通过透气砖通入混合气体的搅拌作用辅助还原反应发生，所述氮气和一氧化碳的混合气体体积比为1:4，所述混合气体的流量为0.5~0.7m³/h。