一种熔炼立式铸造覆盖剂及其制备方法和在黄铜生产中的应用与流程

1.本发明属于铜合金制造领域，具体涉及一种熔炼立式铸造覆盖剂及其制备方法和在黄铜生产中的应用。


背景技术：

2.在生产黄铜时加入覆盖剂可以在熔化炉铜水表面形成保护膜，防止铜锌合金的氧化烧损，同时可以吸附一些杂质，起到净化铜水的作用。因此，需要覆盖剂具有良好的保护效果。
3.但是，现有技术覆盖剂的保护效果不好，现有的立式熔铸覆盖剂配方为硼砂、氯化钠和碎玻璃混合，其对铜合金的保护效果有限，覆盖效果不好，在大气环境中(空气)铜合金中锌、铬、锆、镁等易氧化的元素会发生少量氧化，产生氧化物杂质，降低产品质量。
4.还有，2019年10月15日公开的公开号cn 110331305a一种黄铜合金用覆盖剂的制备及其使用方法，成分为烟道灰40-50％；氟硅酸钠30-40％，氟硅酸钾5-10％，余量为氯化钠。其制备方法为：氟硅酸钠、氟硅酸钾和氯化钠按照比例充分混合，烘干磨粉，使粉粒径小于100目，然后掺入配料比例的烟道灰并混匀。黄杂铜直接利用法生产黄铜合金过程产生的烟道灰(主要成分氧化锌)配合氟硅酸钠、氟硅酸钾和氯化钠作为生产黄铜合金的熔体覆盖剂，使用时覆盖剂用量占比黄铜熔体重量百分比的2-5％；覆盖剂使用的温度范围为980-1100℃。结果表明合金熔体产渣量下降了15％以上，熔体锌含量提升了0.5个百分点以上。但是，其对降低氧化物杂质的效果有限，不能满足要求。
5.针对上述缺点，需要解决如何提升覆盖剂对铜合金的保护效果的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种熔炼立式铸造覆盖剂及其制备方法，通过无机盐复配，获得的复合盐与硼砂等混合使用，能够对熔炼过程中炉内铜合金具有更好的保护作用，可以更好的降低大气环境中氧对铜合金品质的影响。且复合盐耐高温性能更好，在高温的铜水中不会挥发产生烟气等污染。
7.本发明还有一个目的在于提供一种熔炼立式铸造覆盖剂在黄铜生产中的应用，用量少，且保护作用好。
8.本发明具体技术方案如下：
9.一种熔炼立式铸造覆盖剂，包括以下质量百分比原料：
10.硼砂28-32％，复合无机盐43-59％，氟化钙6-9％，碎玻璃8-12％；
11.以上原料合计100％；
12.以上原料均为无水原料。
13.所述无机盐包括：氯化钠、氯化钙和氯化钾；
14.优选的，本发明提供的熔炼立式铸造覆盖剂，包括以下质量百分比原料：
15.硼砂28-32％，氯化钠17-23％，氯化钙22-28％，氯化钾4-8％，氟化钙6-9％，碎玻璃8-12％。以上原料合计100％。
16.本发明提供的一种熔炼立式铸造覆盖剂的制备方法，包括以下步骤：
17.1)将配方量的复合无机盐混合后，研磨，烘干；
18.2)将混合均匀后的无机盐进行煅烧；
19.3)煅烧后破碎，与配方量氟化钙混合研磨后，加热保温；
20.4)将步骤3)所得的产物与配方量硼砂和碎玻璃进行混合，即得。
21.步骤1)中所述研磨、烘干是指：利用工业研磨机研磨至100目粒度以下。烘干机200
±
10℃烘干1
±
0.2h。
22.步骤2)中所述无机盐煅烧温度是1000
±
10℃，3.5-4.5h；熔融态会使各组分完全混合，形成复合盐。
23.步骤2)中所述煅烧为惰性气体氛围，优选为氮气氛围煅烧。
24.步骤3)所述的加热保温是指：惰性气体氛围下保温，在700
±
10℃下保温4
±
0.5h；稳定复合盐的状态。
25.本发明提供的一种熔炼立式铸造覆盖剂在黄铜生产中的应用，具体应用方法为：用于立式半连续铸造，使用温度为1000-1200℃，使用熔炼立式铸造覆盖剂的量为铜合金重量的0.45-0.55％；
26.具体使用方法为：装料完成后，先加入所需熔炼立式铸造覆盖剂总量50
±
2％，待原料完全融化后加入剩余熔炼立式铸造覆盖剂。
27.与现有技术相比，本发明用复合盐与硼砂制备的覆盖剂对熔炼过程中炉内铜合金具有更好的保护作用，覆盖剂加入后会在铜水表面形成熔融态的保护膜；硼砂高温下活泼，会与氧发生反应生产b2o3，b2o3会与金属氧化物反应继续消耗熔体中的氧。本发明针对黄酮生产工艺、温度及特点设计的覆盖剂，可以更好的降低大气环境中氧对铜合金品质的影响，铜合金中锌、铬、锆、镁等易氧化的元素氧化少、降低金属氧化物对铜合金品质影响。且，复合盐耐高温性能更好，在高温的铜水中不会挥发产生烟气等污染。
具体实施方式
28.实施例1
29.一种熔炼立式铸造覆盖剂，包括以下质量百分比原料：
30.硼砂30％，氯化钠20％，氯化钙25％，氯化钾7％，氟化钙8％，碎玻璃10％。
31.所述熔炼立式铸造覆盖剂的制备方法，包括以下步骤：
32.1)将配方量氯化钠、氯化钙、氯化钾按比例混合后，进行球磨机研磨，研磨至100目粒度以下，使组分混合均匀后烘干，200烘干1h。
33.2)将混合均匀后的无机盐进行煅烧，氮气气体氛围下，温度为1000℃，4h。
34.3)煅烧后破碎，将煅烧后的无机盐与氟化钙混合研磨后，氮气气体氛围下，在700℃下保温4h，得到复合盐。
35.4)将复合盐与硼砂和碎玻璃按配方量进行混合，即得。
36.将实施例1制备的熔炼立式铸造覆盖剂用于黄铜生产，具体应用方法为：用于立式半连续铸造，使用温度为1100℃，使用熔炼立式铸造覆盖剂的量为铜合金重量的0.50％；具
体为：装料完成后，先加入所需熔炼立式铸造覆盖剂总量50％，待原料完全融化后加入剩余熔炼立式铸造覆盖剂。
37.通过铸锭检验可以测出铸锭组分，铜为62.2％，杂质含量为0.31％，其余为锌。
38.实施例2
39.一种熔炼立式铸造覆盖剂，包括以下质量百分比原料：
40.硼砂29％，氯化钠19％，氯化钙26％，氯化钾7％，氟化钙8％，碎玻璃11％。
41.所述熔炼立式铸造覆盖剂的制备方法，包括以下步骤：
42.1)将配方量氯化钠、氯化钙、氯化钾按比例混合后，进行球磨机研磨，研磨至100目粒度以下，使组分混合均匀后烘干，烘干机200℃烘干1h。
43.2)将混合均匀后的无机盐进行煅烧，氮气气体氛围下，温度为1005℃，煅烧3.5h。
44.3)煅烧后破碎，将煅烧后的无机盐与氟化钙混合研磨后，氮气气体氛围下，在710℃下保温4.5h，得到复合盐。
45.4)将复合盐与硼砂和碎玻璃按配方量进行混合，即得。
46.将实施例2制备的熔炼立式铸造覆盖剂用于黄铜生产，具体应用方法为：用于立式半连续铸造，使用温度为1100℃，使用熔炼立式铸造覆盖剂的量为铜合金重量的0.45％；具体为：装料完成后，先加入所需熔炼立式铸造覆盖剂总量50％，待原料完全融化后加入剩余熔炼立式铸造覆盖剂。
47.通过铸锭检验可以测出铸锭组分，铜为62.1％，杂质含量为0.33％，其余为锌。
48.实施例3
49.一种熔炼立式铸造覆盖剂，包括以下质量百分比原料：
50.硼砂32％，氯化钠20％，氯化钙25％，氯化钾6％，氟化钙6％，碎玻璃11％。
51.所述熔炼立式铸造覆盖剂的制备方法，包括以下步骤：
52.1)将配方量氯化钠、氯化钙、氯化钾按比例混合后，进行球磨机研磨研磨至100目粒度以下，使组分混合均匀后烘干，205℃烘干1h。
53.2)将混合均匀后的无机盐进行煅烧，氮气气体氛围下，温度为1000℃，煅烧4h。
54.3)煅烧后破碎，将煅烧后的无机盐与氟化钙混合研磨后，氮气气体氛围下，在700℃下保温4h，得到复合盐。
55.4)将复合盐与硼砂和碎玻璃按配方量进行混合，即得。
56.将实施例2制备的熔炼立式铸造覆盖剂用于黄铜生产，具体应用方法为：用于立式半连续铸造，使用温度为1000℃，使用熔炼立式铸造覆盖剂的量为铜合金重量的0.55％；具体为：装料完成后，先加入所需熔炼立式铸造覆盖剂总量50％，待原料完全融化后加入剩余熔炼立式铸造覆盖剂。
57.通过铸锭检验可以测出铸锭组分，铜为62.4％，杂质含量为0.32％，其余为锌。
58.对比例1
59.一种熔炼立式铸造覆盖剂，制备方法为：
60.按照质量百分比硼砂50％、氯化钠22％和碎玻璃28％混合，即得。
61.将对比例1的熔炼立式铸造覆盖剂用于黄铜生产，具体应用方法为：用于立式半连续铸造，使用温度为1000℃，使用熔炼立式铸造覆盖剂的量为铜合金重量的0.55％。具体为：装料完成后，先加入所需熔炼立式铸造覆盖剂总量。
62.通过铸锭检验可以测出铸锭组分，铜为60.1％，杂质含量为0.82％，其余为锌。
63.对比例2
64.一种熔炼立式铸造覆盖剂，制备方法为：
65.硼砂50％，氯化钠10％，氯化钙15％，氯化钾6％，氟化钙5％，碎玻璃14％。
66.将对比例2的熔炼立式铸造覆盖剂用于黄铜生产，具体应用方法为：用于立式半连续铸造，使用温度为1000℃，使用熔炼立式铸造覆盖剂的量为铜合金重量的0.50％。具体为：装料完成后，先加入所需熔炼立式铸造覆盖剂总量。
67.通过铸锭检验可以测出铸锭组分，铜为61.5％，杂质含量为0.71％，其余为锌。
68.对比例3
69.一种熔炼立式铸造覆盖剂，制备方法为：
70.硼砂52％，氯化钠12％，氯化钾16％，氟化钙6％，碎玻璃14％。
71.将对比例2的熔炼立式铸造覆盖剂用于黄铜生产，具体应用方法为：用于立式半连续铸造，使用温度为1000℃，使用熔炼立式铸造覆盖剂的量为铜合金重量的0.50％。具体为：装料完成后，先加入所需熔炼立式铸造覆盖剂总量。
72.通过铸锭检验可以测出铸锭组分，铜为61.8％，杂质含量为0.65％，其余为锌。