CN101956076A - 一种黄铜屑再生处理技术 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种黄铜屑再生处理技术，属于有色金属材料循环利用领域。针对黄铜屑含有大量油污、水分、杂质以及在熔炼时易产生氧化夹杂等问题，提出了一种包括预处理和精炼处理在内的再生处理方法。其中预处理包括烘干、磁选和压块；精炼处理包括脱氧、高温和细化处理。其特点是所制备的黄铜锭具有良好的铸造性能、力学性能和切削加工性能，适用于砂型铸造、重力铸造以及低压铸造。
Description
技术领域
本发明属于有色金属材料循环利用领域，特别涉及一种利用黄铜屑制备适于砂型铸造、重力铸造和低压铸造使用的黄铜锭。
背景技术
随着国民经济的不断快速发展和人民生活水平的日益提高，我国已成为世界第一大铜消费国。我国的铜资源比较匮乏，长期依赖进口，国际铜价一直居高不下，二次铜资源的开发利用已成为迫切需要解决的问题。黄铜屑的再生利用符合我国的“循环经济发展”战略，对社会经济的可持续发展具有重大的经济效益和社会效益。黄铜屑由于含有大量的油污、水分和杂质，在实际生产中常被当成废料贱卖处理，造成极大的浪费。传统的废铜再生工艺由于控制不了夹杂、硬质点、缩孔以及缩松等缺陷，铸件性能较差，无法用于生产有较高使用性能要求的产品。本发明通过对黄铜屑进行再生处理，制成适于砂型铸造、重力铸造和低压铸造使用的黄铜锭。
发明内容
本发明旨在提供一种黄铜屑再生处理技术，通过对黄铜屑进行预处理、脱氧、高温处理和细化处理，制成适于砂型铸造、重力铸造和低压铸造使用的黄铜锭。
本发明的具体工艺过程如下：
(1)预处理：先将含有大量油污和水分的黄铜屑用滚筒烘干炉烘干，磁选后用金属屑压块机将黄铜屑压制成密度较高的料饼；
(2)熔炼：将黄铜屑料饼投入有芯工频感应炉加热至1050℃熔化；
(3)脱氧：用磷铜脱氧，磷铜加入量为0.01～0.07％(以黄铜液含磷量计算)；
(4)高温处理：将脱氧后的黄铜液升温至沸腾，断电静置约5min；
(5)细化处理：用含硼、钛、铝以及稀土的细化剂对黄铜液进行细化处理，细化剂的加入量为黄铜液重量的0.03～0.10％；
(6)炉前检验：检验黄铜液的成分和精炼效果，若光谱检验结果发现成分不符合要求，则补加相应的合金元素(如锌和铝等)并搅拌均匀；若精炼不符合要求，则进行二次精炼处理(脱氧、高温和细化处理)；
(7)浇注：浇注温度控制在1000～1050℃，浇注成铜锭自然冷却，对砂型铸造可直接浇注铸件产品；
(8)铜锭检验入库。将铜锭沿横断面切开并抛光，根据晶粒度大小以及抛光质量对铜锭进行分级，入库保存。
采用上述工艺方法制备的黄铜屑再生锭，所生产的铸件表面光洁，晶粒细小，组织致密，无气孔和夹杂等缺陷；抛光件表面光亮，无硬质点。铸件产品经力学性能(GB/T228-2002)、气压试验和氨薰试验(GB/T10567.2-2007)等测试试验，各项性能指标均符合甚至优于国家检测标准，能满足有较高使用性能要求的铸件生产。
附图说明
图1是本发明所提出的黄铜屑再生处理工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式对黄铜屑再生技术作详细说明。
例1：有铅黄铜屑(ZHPb59-1)再生处理后浇注砂型铸件产品；
将预处理好的有铅黄铜屑料饼投入熔化率为300kg/h的有芯工频感应炉中快速熔炼，化清后加入0.03％的磷(以含磷为14％的铜磷中间合金加入)对黄铜液进行脱氧。充分搅拌后扒渣并用覆盖剂覆盖，升温至黄铜液产生沸腾，断电静置约5min。然后加入占黄铜液重量为的0.05％的细化剂对黄铜液进行细化处理。取光谱试样检测黄铜液成分，补加适量的锌和铝，充分搅拌后浇注同心三螺旋流动性试样、砂型拉伸试样和铜锭。将铜锭切片、抛光并用10％的过硫酸铵水溶液腐蚀，检验细化效果。将检验合格的黄铜液直接浇注砂型水暖铸件，浇注温度控制在1000～1050℃，铸件自然冷却后经清理、打磨和机加工后，进行气压试验。检测结果表明，黄铜切屑经过再生处理，铸造性能良好，同心三螺旋流动性试样平均长度达到85cm；拉伸试验结果抗拉强度为221MPa，延伸率为11.5％；铸件表面光洁且组织致密，经0.7MPa的气压试验，均未发现泄漏。
例2微铅黄铜屑(含Cu 58-60％，Pb≤0.05％)再生处理后重力铸造水暖抛光件。
将预处理好的微铅黄铜屑料饼投入熔化率为300kg/h的有芯工频感应炉中快速熔炼，化清后加入0.02％的磷(以含磷为14％的磷铜中间合金加入)对黄铜液进行脱氧。充分搅拌后扒渣并用覆盖剂覆盖，升温至黄铜液产生沸腾，断电静置约5min。然后加入占黄铜液重量为的0.04％的细化剂对黄铜液进行细化处理。取光谱试样检测黄铜液成分，补加适量的锌和铝，充分搅拌后浇注金属型拉伸试样和铜锭。将铜锭切片、抛光并用10％的过硫酸铵水溶液腐蚀，检验抛光质量(是否存在硬质点)和细化效果。将检验合格的黄铜液用重力铸造机浇注抛光水暖件，浇注温度控制在1000～1050℃，铸件自然冷却后经清理、打磨、机加工和抛光后，进行氨薰试验。检测结果表明，微铅黄铜切屑经过再生处理，铸造性能良好，铸件表面光洁且组织致密，未发现气孔、缩松等缺陷，经0.7MPa的气压试验，均未发现泄漏；拉伸试验结果抗拉强度为375MPa，延伸率为9.5％；将氨薰试验后的产品铸件敲扁，结果均未发现应力腐蚀裂纹。
例3微铅黄铜屑(含Cu 58-60％，Pb≤0.05％)再生处理后低压铸造水暖抛光件。
将预处理好的微铅黄铜屑料饼投入熔化率为300kg/h的有芯工频感应炉中快速熔炼，化清后加入0.02％的磷(以含磷为14％的磷铜中间合金加入)对黄铜液进行脱氧。充分搅拌后扒渣并用覆盖剂覆盖，升温至黄铜液产生沸腾，断电静置约5min。然后加入占黄铜液重量为的0.04％的细化剂对黄铜液进行细化处理。取光谱试样检测黄铜液成分，补加适量的锌和铝，充分搅拌后浇注金属型拉伸试样和铜锭。将铜锭切片、抛光并用10％的过硫酸铵水溶液腐蚀，检验抛光质量(是否存在硬质点)和细化效果。将检验合格的黄铜液在低压铸造机上浇注抛光水暖件，浇注温度控制在950～1050℃，升液压力为35-70kPa，升液时间5-8s，保压压力35-70kPa，保压时间5-10s，金属型温度120-160℃。铸件自然冷却后经清理、打磨、机加工和抛光后，进行氨薰试验。检测结果表明，铸件表面光洁且组织致密，未发现气孔、缩松等缺陷，经0.7MPa的气压试验，均未发现泄漏；将氨薰试验后的产品铸件敲扁，结果均未发现应力腐蚀裂纹。
Claims (5)
1.一种黄铜屑再生处理技术，其特征在于将黄铜屑经预处理和精炼处理，制成适合于砂型铸造、重力铸造和低压铸造使用的黄铜锭；
2.按照权利要求1所述的一种黄铜屑再生处理技术，其特征在于：预处理包括烘干、磁选和压块；
3.按照权利要求1所述的一种黄铜屑再生处理技术，其特征在于：精炼处理包括脱氧、高温和细化处理；
4.按照权利要求3所述的精炼处理，其特征在于：采用磷铜脱氧，并用含硼、钛、铝以及稀土的细化剂进行细化处理；
5.按照权利要求1所述的一种黄铜屑再生处理技术，其特征在于工艺过程如下：
(1)预处理：将含有大量油污和水分的黄铜屑用滚筒烘干炉烘干，磁选后用金属屑压块机将黄铜屑压制成密度较高的料饼；
(2)熔炼：将黄铜屑料饼投入有芯工频感应炉加热至1050℃熔化；
(3)脱氧：用磷铜脱氧，磷铜加入量为0.01～0.07％(以黄铜液含磷量计算)；
(4)高温处理：将脱氧后的黄铜液升温至沸腾，断电静置约5min；
(5)细化处理：用含硼、钛、铝以及稀土的细化剂对黄铜液进行细化处理，细化剂的加入量为黄铜液重量的0.03～0.10％；
(6)炉前检验：检验黄铜液的成分和精炼效果，若光谱检验结果发现成分不符合要求，则补加相应的合金元素(如锌和铝等)并搅拌均匀；若精炼不符合要求，则进行二次精炼处理(脱氧、高温和细化处理)；
(7)浇注：浇注温度控制在1000～1050℃，浇注成铜锭自然冷却，对砂型铸造可直接浇注铸件产品；
(8)铜锭检验入库：将铜锭沿横断面切开并抛光，根据晶粒度大小以及抛光质量对铜锭进行分级，入库保存。
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