铜合金熔炼工艺流程综述
铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺
铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺[文摘]详细介绍了铸造用纯铜、青铜、黄铜等主要铜合金的熔炼工艺，并提出了实际生产中应注意的问题，供同行参考。
铸造用纯铜和铜合金是重要的有色金属，在实际生产中应用广泛。
常用的铜合金根据成分不同主要分为两类，即铸造黄铜和铸造青铜。
无论是砂型铸造还是熔模铸造，熔炼都是铸造生产的关键环节。
各种铜合金的熔炼有相似之处，也有不同之处。
在多年的生产实践中，我们总结了纯铜和铜合金，主要是青铜和黄铜的冶炼工艺经验，供相关人员参考。
一、纯铜冶炼冶炼设备用于中频感应炉、热电偶、钢包和石墨桔灾害等。
(1)将柑橘灾害预热至暗红色，在灾害底部加入一层厚度约30-50毫米的干木炭或覆盖剂(60%硼砂和137%碎玻璃),依次加入剩余的碎料、废料和棒料，最后加入纯铜(2)中加入的合金元素可在炉台上预热，严禁向液态金属中加入冷料。
在整个熔化过程中，应频繁移动炉料以防止桥接。
(3)合金完全熔化后，当温度达到1200-1220℃时，加入占合金液重量0.3-0.4%的磷铜进行脱氧，磷与氧化亚铜发生后续反应产生的P2O5气体从合金中逸出，磷酸铜会浮在液面上，通过去渣去除，达到脱氧的目的此外，脱氧过程中需要连续搅拌。
最后，炉渣被剥离并从熔炉中排出。
合金液的浇注温度一般为1100-1200℃以锌为主要合金元素的黄铜铜基合金的熔炼是黄铜，它分为普通黄铜和特种黄铜两种类型普通黄铜是由铜和锌组成的二元合金，主要用于压力加工。
在普通黄铜的基础上加入其他合金元素，如硅、铝、锰、铅、铁和镍，就成了特殊的黄铜。
铸造黄铜主要是特殊的黄铜。
1、合金成分和金属配料要求为铜合金化学成分，由于主要成分变化范围大，所以在配料计算过程中，应根据其性能要求，选择合适的配料合金的化学成分应符合GB1176-1987。
几种常用的黄铜熔炼配料的化学成分应符合表1，炉料应干燥干净。
应进行喷砂处理，以清除任何污垢和铁锈。
2，负担比根据一般的配料惯例，新的配料组成应占配料总重量的30%以上，而返料负担应在70%以下。
铜冶炼技术
铜冶炼过程中会产生大量的废水，这些废水中含有重金属 离子和有害物质，如果未经处理直接排放，会对水体造成 严重污染。
固体废弃物处理
铜冶炼过程中会产生大量的固体废弃物，包括炉渣、污泥 等，这些废弃物如果未经处理随意堆放，会对土壤和环境 造成污染。
铜冶炼过程中的安全问题
高温熔炼过程
铜冶炼过程中需要将铜矿石高温熔炼成铜液，这个过程中如果操作 不当，会造成高温烫伤和爆炸等安全事故。
同时将铜提取出来。
熔炼设备
采用鼓风炉、电炉或反射炉进行 熔炼。
熔炼过程
熔炼过程中需加入适量的熔剂， 以除去杂质和调节熔融物的成分
。
铜的吹炼
吹炼目的
01
通过向熔融物中鼓入空气，使杂质氧化并从熔融物中分离出去
，得到粗铜。
吹炼设备
02
采用转炉或连续吹炼炉进行吹炼。
吹炼过程
03
吹炼过程中需控制温度和气氛，以保证杂质的有效去除和粗铜
的质量。
铜的电解精炼
电解精炼目的
通过电解过程，使粗铜中的杂质进入阳极泥中， 得到纯度较高的电解铜。
电解设备
采用电解槽进行电解精炼。
电解过程
电解过程中需控制电流密度、电解液成分和温度 等参数，以保证电解铜的质量。
03
铜冶炼的环保与安全
铜冶炼过程中的环保问题
废气排放
铜冶炼过程中会产生大量的废气，包括二氧化硫、氮氧化 物等，这些废气如果未经处理直接排放，会对大气环境造 成严重污染。
铜精矿的焙烧与制团
焙烧目的
通过高温焙烧，使铜精矿 中的硫氧化，生成二氧化 硫气体，同时去除部分杂 质。
焙烧方式
采用回转窑或沸腾焙烧炉 进行焙烧。
制团
铜的加工冶炼工艺流程
铜的加工冶炼工艺流程3．1．1 原材料（1）铜精矿在自然界中自然铜存量极少，一般多以金属共生矿的形态存在。
铜矿石中常伴生有多种重金属和稀有金属，如金、银、砷、锑、铋、硒、铅、碲、钴、镍、钼等。
根据铜化合物的性质，铜矿物可分为自然铜、硫化矿和氧化矿三种类型，主要以硫化矿和氧化矿，特别是硫化矿分布最广，目前世界钢产量的90％左右来自硫化矿。
铜矿石经选矿富集获得精矿，常见为褐色、灰色、黑褐色、黄绿色，成粉状，粒度一般小于0.074mm。
含铜量13-30％，按行业标准YS／T 318-1997《铜精矿》的规定，其化学成分和产品分类如表1。
（2）未精炼铜按国家标准GB／T 11086-1989《铜及铜合金术语》规定，未精炼铜包括冰铜、黑铜、沉淀铜和粗铜。
冰铜主要由硫化亚铜和硫化亚铁组成的中间产品，黑铜通常用彭风炉熔炼废杂铜或氧化铜矿石而产生的含杂质较多的铜，铜含量一般为60％-85％。
沉淀铜通常用铁从含铜的溶液中置换，沉淀而获得的铜和氧化铜的不纯混合物，干量计算铜含量一般约50％-85％。
粗铜是用转炉吹炼冰铜而产生的纯度不高的铜，粗铜中铜的含量一般约为98％，本标准中规定的未精炼铜，主要指的是粗铜。
粗铜按行业标准YS／T 70-1993《粗铜》的规定，按化学成分分为三个品级，见表2。
表1 铜精矿的化学成分及分类表2 粗铜的化学成分铜精矿的检验方法：铜矿水分含量的测定按GB 14263-1993《散装浮选铜精矿取样、制样方法》中的规定进行，铜精矿化学成分的测定按GB3884-2000《铜精矿化学分析方法》的规定进行。
（3）电解用铜阳极电解用铜阳极的化学成分见表3。
表3（4）铜废碎料铜废碎料涉及的范围较广，包括紫铜、黄铜、青铜、白铜的废杂料，本标准规定的铜废碎料仅指紫杂铜。
紫杂铜为铜制品所产生的各类废料、废件。
如废旧电缆、紫铜管、棒、板、块、带及带薄镀层的上述材料和其它非合金类铜废料等。
有以下5种分类及规格：第1类：（a）紫铜管、棒、板、块、带，表面干净，无油泥和其它沾附、夹杂。
铜工艺流程(3篇)
第1篇一、引言铜，作为一种具有悠久历史的金属，自古以来就因其独特的物理和化学性质而受到人们的青睐。
铜工艺，即利用铜及其合金进行加工、制作的艺术和工业技术，在我国有着几千年的历史。
铜工艺品的制作流程复杂多样，涉及选材、熔炼、铸造、加工、表面处理等多个环节。
本文将详细介绍铜工艺的流程，以期对铜工艺的制作过程有一个全面的认识。
二、铜工艺流程概述铜工艺流程主要包括以下几个环节：1. 选材2. 熔炼3. 铸造4. 加工5. 表面处理6. 装饰7. 质量检验三、详细铜工艺流程1. 选材（1）选择合适的铜合金：根据产品需求，选择纯铜、黄铜、青铜等不同类型的铜合金。
（2）材料规格：根据产品尺寸和形状，确定铜材料的规格和数量。
2. 熔炼（1）熔炉准备：将熔炉清洗干净，确保无杂质。
（2）加料：将选好的铜合金按比例放入熔炉中。
（3）熔化：点燃熔炉，将铜合金加热至熔点，使其熔化。
（4）除杂：在熔化过程中，通过化学反应或物理方法去除杂质。
（5）冷却：将熔化的铜合金冷却至一定温度，使其凝固。
3. 铸造（1）模具准备：根据产品形状，制作合适的模具。
（2）浇注：将冷却至一定温度的铜合金倒入模具中，使其凝固。
（3）脱模：待铜合金凝固后，取出产品。
4. 加工（1）切割：根据产品尺寸，使用切割工具将铜合金切割成所需形状。
（2）打磨：使用打磨工具对产品表面进行打磨，使其光滑。
（3）焊接：对于需要连接的部位，使用焊接技术进行连接。
（4）抛光：使用抛光工具对产品表面进行抛光，提高其光泽度。
5. 表面处理（1）清洗：将加工好的产品进行清洗，去除表面油污和杂质。
（2）酸洗：使用酸洗液对产品表面进行处理，去除氧化层。
（3）钝化：在产品表面形成一层保护膜，防止氧化。
6. 装饰（1）雕刻：在产品表面进行雕刻，增加艺术感。
（2）镶嵌：将宝石、玉石等镶嵌到产品表面。
（3）镀层：在产品表面镀上一层金属，如金、银等，提高其美观度和耐用性。
7. 质量检验（1）尺寸检验：检查产品尺寸是否符合要求。
铜冶炼的工艺流程及原理
铜冶炼的工艺流程及原理第一篇：铜冶炼的工艺流程及原理铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主，其产量约占世界铜总产量的85%。
1)火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30％，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9％的电解铜。
该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95％，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。
近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。
2)现代湿法冶炼有硫酸化焙烧－浸出－电积，浸出－萃取－电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。
湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。
向左转|向右转电解铝的基本原理和工艺过程：电解铝就是通过电解得到金属铝。
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝熔融电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，在电解槽内进行电化学反应。
阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空。
阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯、型材等生产工艺流程其生产工艺流程如下图：氧化铝氟化盐碳阳极直流电↓ ↓ ↓ ↓↓排出阳极气体------电解槽↑ ↓ ↓废气← 气体净化铝液↓ ↓回收氟化物净化澄清-----------------------↓ ↓ ↓返回电解槽浇注轧制或铸造↓ ↓铝锭线坯或型材方程电解铝就是通过电解得到的铝.重要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al+3O2。
第五章 典型合金的熔炼工艺-5.3-2015修订
4Hale Waihona Puke 铜合金熔炼工艺比较复杂，各类铜合金熔炼工艺区别也较 大，因此熔炼时要注意加料次序，原材料和回炉料都要严格分 类管理，特别是回炉料要严防因混料而造成化学成分不合格。
铜合金熔炼的一般工艺过程是: 熔化前的炉料准备、坩埚预热、投料熔化、脱氧、精炼、 除气、调整化学成分和温度、扒渣、浇注。
熔炼铜合金时，磷铜常分两次加入。
第一次是纯铜熔化后，铜液温度达1150~1200℃时，加入磷铜总量的 2/3，把纯铜中的Cu2O还原，然后再加其他合金元素(如Al，Si，Mn等)，避 免这些元素被纯铜中Cu2O氧化。
第二次是在浇注前加入剩余的1/3磷铜，起辅助脱氧和精炼的作用。一 方面能辅助脱氧，但主要是提高合金流动性，降低合金液黏度，从而使 P2O5 、CuPO3 等脱氧产物能充分上浮至液面而被排除。
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铜合金在熔炼时，尤其是在过热时将伴随着严重的氧化和 吸气现象。铜合金的氧化物(如Cu2O) 能溶解在铜液中，为了使 铜液中的Cu2O还原，必须加入适量的脱氧剂进行脱氧才能将氧 除去。
铜合金液的吸气能力很强，水蒸气和氧是造成铜合金中气 孔的主要原因，熔炼时除去气体的过程，叫做"除气"。清除铜 合金液中不溶性氧化夹杂物的过程，叫做"精炼"。
浮而被除去。 d. 脱氧剂价格便宜，来源广。
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③脱氧方法。铜合金脱氧方法有三种：
a. 沉淀脱氧。脱氧剂能溶解于铜合金液中，使脱氧反应 在整个熔池内进行，脱氧速度快，脱氧彻底。如用磷脱氧。
b. 扩散脱氧。脱氧剂不溶解于铜合金液中，脱氧反应仅 在铜合金液界面上进行。脱氧作用缓慢，时间较长，但对成 分无影响。如碳化钙、硼化镁、硼渣。
铜合金的加工工艺流程
铜合金的加工工艺流程铜恰金带材的制造的第一步就是采用连续挤压的方法将［康口但合金材料挤压成铜和铜合金坯，即连铸，连铸质量的好坏直接影响了整个制备过程.在整个熔炼过程中,要严格控制熔炼温度、浇铸温度、烧病温度，以较少缩孔，夹渣等缺陷.钢合金的加工工艺流程如下：一、铜合金带材的轧制工序采用轧制的方法将连铸出来的铜合金坯轧制成规定规格的铜合金带材，经过连铸工序挤压成的还料大都是矩形还或者不封闭的曲线形坯.采用这种方法可以制造出超长的铜和铜合金带材，目带材的品质高.轧制的方法有：1.1 半连续铸锭加热、热轧、冷轧法这种方法是传统工艺中应用最广也是最成熟的一种方法，它不受合金牌号的控制，可以大规模生产，除了生产带材外，还可以生产中厚度的板材.为了保证轧制的质最和效率，一般在热轧前要对锭坯表面进行局部修刮，对坯料加热的温度要比开车曲高30—40度，但过高的温度会造成表面金属氧化，所以为了保证坯料表面的质量，还料加热的温度不宜过高，而且氧化损失过大的时候会造成表面脱锌，极有可能发生断裂现象.加热时的温度要稳定而均匀，在加热过程中动作要迅速，在进人腑性温度区前结束轧制，这个比较难把握，所以在轧制的过程中极易出现断裂破碎的情况，成品率较低.1.2 水平连续铸造卷坯，成卷冷轧法这个方法属于现代铜合金板材的生产方法，相对于上一种，它在生产规模、牌号控制等方面都有一定的要求，在产品厚度上适宜生产带材和薄板材.这种方法制造出来的还料厚度不大，在保证连续铸还拉出结晶器后，在足够的冷却速度下，采用在线固溶的处理方法，在强化合金元素的效果时注意铸坯的厚度不宜过大，这是为防止出现降低冷却速度时出现大颗粒析出物，但是由于其合金液态时导MV性差、流动性差、易疏松等特性，铸锭的厚度也不能过小.半连续铸锭加瞳水平连续铸造卷坯两种铸造方法的差别在于水平连续铸造卷坯省略了铸锭加热和热轧工序，这样生产起来速度快，效率更高，但是由于生产规模的限制，远没有半连续铸锭加热的方法应用广泛，半连续铸锭加热一热轧一冷轧工艺被广泛应用在铜及铜合金板带材生产，其中最先进的生产过程是：大容量电炉熔炼和半连续铸造方法铸锭，在轧机允许的情况下，采用单击几吨到几十吨的淀坯进行热轧开坯，热轧后进行还料跳削，镰去坯料的表面缺陷，铁面后的卷坯采用大卷至强化冷轧,中间退火与成品退火是在无氧条件下成卷进行的,并开卷清洗，在气体浮动条件下连续迸行无氧化退火,并采用连续式精整剪切机列获得最终成品.二.热处理工艺在铜合金带材的生产加工过程中，轧制工艺和热处理工艺通常是结合在一起的，时效前进行较大的冷变形，可以加速析出物的析出，在大变形后进行中间退火工艺，然后用一次低温控制制品的性能,这个时候要严格控制退火的时间和温度,火势均匀充分，温度过高、持续时间过长会造成最终制品内晶粒度过大，降低产品的性能，温度过低、时间不足又会让产品部分保留加工硬化效应。
铜矿的熔炼工艺与冶炼设备
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熔炼设备：包括熔炼炉、鼓风机、冷却塔等设备
熔炼过程中的化学反应：包括氧化还原反应、硫化反应等化学反应
铜矿的熔炼过程
矿石准备：将 铜矿石破碎、 研磨、混合，
制成矿粉
熔炼反应：将 矿粉与熔剂、 燃料等混合， 在高温下进行
熔炼反应
熔融提取：将 熔融后的铜液 与熔渣分离，
提取铜液
精炼提纯：将 提取的铜液进 行精炼提纯，
熔炼炉：用于铜矿的熔炼，提高铜的纯 度
电解槽：用于铜的电解，提高铜的纯度
冷却设备：用于铜的冷却，防止铜的氧 化
净化设备：用于铜的净化，去除铜中的 杂质
铸锭设备：用于铜的铸锭，便于运输和 储存
检测设备：用于铜的质量检测，确保产 品质量
铜矿的冶炼设备发展趋势
节能环保：提高能源利用率，减少废气、废水、废渣等污染物排放
自动化与智能化：采用先进的自动化和智能化技术，提高生产效率和产品质量
提高设备使用寿命：通过改进设备材料和工艺，提高设备的耐腐蚀、耐磨损等性能，延长设备使 用寿命
降低生产成本：通过优化设备设计和生产工艺，降低设备投资和运行成本，提高企业经济效益
铜矿的熔炼工艺 与冶炼设备的比 较与选择
铜矿的熔炼工艺与冶炼设备的比较
得到纯铜
铜矿的熔炼方法
火法熔炼：通过高温加热，使铜矿中 的金属元素与氧、硫等元素发生化学 反应，生成熔融状态的金属和熔渣。
电炉熔炼：利用电能产生高温，使铜 矿中的金属元素与氧、硫等元素发生 化学反应，生成熔融状态的金属和熔 渣。
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湿法熔炼：利用酸、碱等化学试剂， 将铜矿中的金属元素溶解，然后通 过电解、化学沉淀等方法提取金属。
铜冶炼的工艺流程及原理
铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主，其产量约占世界铜总产量的85%。
之马矢奏春创作2)火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30％，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9％的电解铜。
该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95％，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不容易回收，易造成污染。
近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。
3)现代湿法冶炼有硫酸化焙烧－浸出－电积，浸出－萃取－电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。
湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。
向左转|向右转电解铝的基来源根基理和工艺过程：电解铝就是通过电解得到金属铝。
现代电解铝工业生产采取冰晶石-氧化铝熔融电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，在电解槽内进行电化学反应。
阳极主要产品是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空。
阴极产品是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯、型材等生产工艺流程其生产工艺流程如下图：氧化铝氟化盐碳阳极直流电↓ ↓ ↓ ↓ ↓排出阳极气体------ 电解槽↑ ↓ ↓ 废气← 气体净化铝液↓ ↓ 回收氟化物净化澄清----------------------- ↓ ↓ ↓ 返回电解槽浇注轧制或铸造↓ ↓ 铝锭线坯或型材方程电解铝就是通过电解得到的铝.重要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al+3O2。
铜的加工冶炼工艺流程
铜的加工冶炼工艺流程火法炼铜是当今生产铜的主要方法，占铜产量的80%左右，主要是处理硫化矿。
火法炼铜的优点是原料适应性强，能耗低，效率高，金属回收率高。
火法炼铜可分两类：一是传统工艺：如鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼。
二是现代强化工艺：如闪速炉熔炼、熔池熔炼。
由于20世纪中叶以来全球性的能源和环境问题突出，能源日趋紧张，环境保护法规日益严格，劳动成本逐步上涨，促使铜冶炼技术从20世纪80年代起获得飞速发展，迫使传统的方法不得不被新的强化方法来代替，传统冶炼方法逐渐被淘汰。
随之兴起的是以闪速熔炼和熔池熔炼为代表的强化冶炼先进技术，其中最重要的突破是氧气或富氧的广泛应用。
经过几十年的努力，闪速熔炼与熔池熔炼已基本取代传统火法冶炼工艺。
1、火法冶炼工艺流程火法工艺过程主要包括四个主要步骤：造锍熔炼、铜锍（冰铜）吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。
造硫熔炼（铜精矿—冰铜）：主要是使用铜精矿造冰铜熔炼，目的是使铜精矿部分铁氧化，造渣除去，产出含铜较高的冰铜。
冰铜吹炼（冰铜—粗铜）：将冰铜进一步氧化、造渣脱除冰铜中的铁和硫，生产粗铜。
火法精炼（粗铜—阳极铜）：将粗铜通过氧化造渣进一步脱除杂质元素，生产阳极铜。
电解精炼（阳极铜—阴极铜）：通过引入直流电，阳极铜溶解，在阴极析出纯铜，杂质进入阳极泥或电解液，从而实现铜和杂质的分离，产出阴极铜。
火法炼铜一般流程图2、火法冶炼工艺分类（1）闪速熔炼闪速熔炼（flash smelting）包括国际镍公司因科（Inco）闪速炉、奥托昆普（Outokumpu）闪速炉和旋涡顶吹熔炼（ConTop）3种。
闪速熔炼是充分利用细磨物料巨大的活性表面，强化冶炼反应过程的熔炼方法。
将精矿经过深度干燥后，与熔剂经干燥一起用富氧空气喷入反应塔内，精矿粒子在空间悬浮1-3s时间，与高温氧化性气流迅速发生硫化矿物的氧化反应，并放出大量的热，完成熔炼反应即造锍的过程。
反应的产物落入闪速炉的沉淀池中进行沉降，使铜锍和渣得到进一步的分离。
铜冶炼的工艺与应用
铜冶炼的技术发展
环保要求
随着环保要求的提高，铜冶炼技术不 断向绿色化、低碳化方向发展，如采 用低品位矿石、提高资源利用率、降 低能耗和减少污染物排放等。
智能化控制
随着信息技术的发展，铜冶炼技术不 断向智能化方向发展，如采用自动化 设备、物联网技术、大数据分析等手 段提高生产效率和产品质量。
02
铜冶炼的工艺流程
还原过程
在高温还原气氛下，氧化亚铜被还原为金属铜。
烟气处理
氧化和还原过程中产生的烟气需经过处理，以减 少对环境的污染。
粗铜的熔炼
01
02
03
粗铜的配料与混合
熔炼所需的原料需经过精 确配料和混合，以确保熔 炼过程的稳定性和产品质 量。
熔炼过程
将原料加入熔炼炉中，在 高温下将粗铜熔化并与其 他杂质分离。
铜冶炼的基本原理基于化学反应和物 理变化，包括氧化还原反应、沉淀反 应、溶解与结晶等。
铜冶炼的主要方法
火法冶炼
将铜矿石在高温下进行熔炼，使 铜元素从矿石中还原出来，主要 采用闪速熔炼、熔池熔炼等方法 。
湿法冶金
利用酸、碱、盐等化学溶剂溶解 矿石，通过化学反应将铜元素从 矿石中提取出来，主要采用浸出 、萃取、电积等方法。
减少废弃物排放
通过改进工艺和设备，降低铜冶炼过程中的废弃物排放量，减轻 对环境的压力。
废弃物资源化利用
对铜冶炼过程中产生的废弃物进行资源化利用，如回收有价金属、 制备建筑材料等。
节能减排
推广节能技术和设备，降低铜冶炼过程中的能耗和污染物排放量， 实现绿色生产。
发展新型铜冶炼技术
探索新型冶炼工艺
01
固体废弃物的处理与利用
总结词
铜冶炼过程中产生的固体废弃物主要包括炉渣、污泥和 废石等，这些废弃物需要得到妥善处理与利用。
第四章 铸铜合金的熔炼
第三节 铜合金的吸气及除气精炼
（一）氧化法除气
第三节 铜合金的吸气及除气精炼
1、氧化法除气的原理
氧化法除气就是利用铜合金中氢、氧浓度间互 相制约关系，首先增加铜液中氧含量，以达到 尽可能排除氢，然后再进行充分脱氧，脱氧后 立即进行浇注，从而使脱氧和除气这样两个互 相矛盾的过程，在一定条件下得到统一，达到 既除气又脱氧的目的。
溶解在铜合金中的气体有氢、氧、二氧 化硫等几种，溶解于铜合金液中的［H］ 和［O］，凝固时析出结合成水蒸汽分 子形成汽泡，所以，水蒸汽和氢是铜合 金形成气孔的主要原因。
第三节 铜合金的吸气及除气精炼
1、氢
铜在1084.5℃（液态）时，氢的分压 PH
2
达0.11大气压时就足够产生氢气泡的条 件，如何气泡来不及逸出，即成为铜合 金中的氢气孔，所以铜合金要贯彻“快 速熔炼”的原则。
4、一氧化碳与二氧化碳
CO和CO2在铜液中溶解度很微小，同时，凝 固时它们溶解度变化也很小，因此对铜合金 危害性不大，CO能使Cu2O还原，但对大部 分铜合金液不起作用，可视为中性气体。
第三节 铜合金的吸气及除气精炼
二、除气、精炼原理及方法
第三节 铜合金的吸气及除气精炼
生产中经常采用的除气方法 有：氧化法除气；吹氮除气；氯 化锌除气；沸腾除气等。
第二节 铜合金的氧化及脱氧
（二）磷脱氧的原理及工艺
第二节 铜合金的氧化及脱氧
1、磷脱氧的原理
当磷铜加入铜液后，脱氧反应即在整个精密仪器池 内进行，其脱氧反应如下： 第一阶段：磷蒸汽（磷沸点为280℃）立即与铜液 中Cu2O作用：
5Cu 2O + 2 P = 47℃，在铜液中呈气态， 故生成后立即以气泡形式上升，一部分P2O5气泡逸至 液面外，另一部分P2O5气泡在上升过程中继续与铜液 中的Cu2O起反应。
纯铜的熔炼
纯铜的熔炼工艺纯铜的熔炼过程要比其他的铜合金复杂的多，铸造工艺方法难以掌握，其主要问题是脱氧、排气、除渣不彻底，铸造工艺和浇注方法不合理，很容易产生铸件缩孔、裂纹、氧化等缺陷使铸件报废。
能否生产出高质量的纯铜铸件，熔炼最为关键，要严格控制好熔炼的每个环节。
首先，金属炉料必须保持干净无油污和氧化，非金属材料必须保持干燥，木炭必须彻底烘干。
将干燥的木炭或者自制的覆盖剂加入到熔炼炉坩埚的低部，加入量以能覆盖住铜液表面后 5 0 ～1 0 0 mm厚度为宜，加入纯铜前先将熔炼炉预热8 ～l 0 min使炉膛温度达到4 0 0 ～6 0 0℃，然后加入纯铜开始熔炼，熔炼过程中，由于木炭或者自制覆盖剂不断燃烧损失要随时补加并保持高度，防止铜液暴露被氧化，当铜液温度升至l 1 8 0 ～l 210℃时，用磷铜( 加入量占铜液总重量的0.3 ％- - , 0.5 ％)合金预脱氧，磷铜合金用石墨钟罩压人铜液底部并轻轻摆动，之后温度升至l220℃左右，分2 ～3次用石墨钟罩加入纯镁( 占铜液总重量的0.05 ％～0.3 ％) ，纯镁尽量加入到距坩埚底部100mm深处，使铜液彻底沸腾起来后，让铜液中的氧化铜质很快从铜液中上浮，净化铜液，一般经过磷铜预脱氧和纯镁二次脱氧后，铜液能满足要求。
但是往往有一些纯铜的含氧量( 0 .0 4％以上)比较高，两次脱氧还不能达到要求，然后进行第三次脱氧，第三次脱氧就不能用磷铜和纯镁，只能用纯锌改性脱氧，这时只要加入占铜液总重量0 .0 5 ％～0 .15 ％的纯锌就能满足要求，锌的加入量不能过多，因为锌能固熔到纯铜里面，降低纯铜的导电性能。
也可以用干燥的惰性气体( 压力0.1 5 - - - 0.2 MP a )用石墨管插入坩埚底部翻腾铜液达到排气清渣之目的。
如果第三次脱氧不成功，该炉铜液不能再处理或者强行浇注铸件，可以加入其它合金材料熔炼相应牌号的铜合金，也可以浇注成纯铜锭，配制青铜和黄铜合金。
铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺
铸造用纯铜及铜合金的熔炼工艺【摘要】详细介绍了铸造用纯铜及青铜、黄铜等主要铜合金的熔炼工艺提出了实际生产中应注意的问题供同行参考。
铸造用纯铜及铜合金是有色金属中重要的一类在实际生产中运用较广。
常用的铜合金按照成分不同主要分为两大类即铸造黄铜和铸造青铜。
无论是砂型铸造还是熔模铸造熔炼都是铸造生产中至关重要的一环各种铜合金的熔炼有相同之处又有不同之处在多年的生产实践中我们总结了纯铜及铜合金主要为青铜和黄铜的熔炼工艺经验供有关人员参考。
一、纯铜的熔炼所用的熔炼设备中频感应电炉、热电偶、浇包和石墨柑祸等。
1先将柑祸预热至暗红色在增祸底加一层厚度约为30-50mm的干燥木炭或覆盖剂60硼砂十37碎玻璃再依次加人边角余料、废块和棒料最后加纯铜。
2补加的合金元素可放在炉台上预热严禁冷料加人液态金属中。
整个熔化过程中应经常活动炉料以防搭桥。
3升温使合金全部熔化合金全熔后温度达到1200一1220℃时加入占合金液重量0.3一04的磷铜脱氧磷与氧化亚铜发生下列反应生成的P2O5气体从合金中逸出磷酸铜可浮于液面扒渣去除达到脱氧的目的。
另外在脱氧的过程中需不断搅拌。
最后扒渣出炉合金液的浇注温度一般为1100一1200℃二、黄铜的熔炼以锌为主要合金元素的铜基合金为黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两类。
普通黄铜是铜和锌组成的两元合金主要用于压力加工。
在普通黄铜的基础加人其他合金元素如硅、铝、锰、铅、铁和镍等便成为特殊黄铜。
铸造黄铜大多是特殊黄铜。
1、合金的配料及金属炉料要求对于铜合金的化学成分由于主要成分变化范围较大因此在配料计算的过程中应根据其性能要求选择适当的配料成分。
合金的化学成分应符合GB1176-1987 几种常用的黄铜熔炼配料化学成分按表1进行并要求炉料应干燥、清洁有污物锈蚀时应进行吹砂清理。
2、炉料配比按照一般的配料惯例新料成分占炉料的总重量应≥30 回炉料≤70。
但在实际生产中我们考虑到铜合金的回炉料较多在炉料的配比时回炉料的质量分数≥90时熔化质量依然很好化学光谱分析证明铸件的成分合格但回炉料较多时需考虑合金中的杂质是否超标。
铜合金的熔炼
铜合金的熔炼铸造一、有关铜的一些概述众所周知在人类的生活中使用最多的金属，除了铁和铝之后使用最多的就是铜了，铜也是人类最早发现的重要金属之一，在古代人们的生活生产中起着非常重要的作用；和铁铝不同的是，铜具有导电率高（仅次于银）、导热性强、耐腐蚀性强、强度适中及延展性强等特性。
铜可和许多金属化合制成合金、如Cu-Sn合金称为青铜，Cu-Zn 为黄铜，Cu-Ni-Zn为白铜。
此外，还可制成Cu-Al, Cu-Ni, Cu-Be, Cu-Co, Cu-Cd, Cu-Fe, Cu-Pb合金等。
铜及其合金最大量的是运用与电气工业中制造电线、电缆和电子零件；其次其合金应用于机器制造业的轴承、车床，化学工业的蒸馏、酿造锅，国防工业的子弹、炮弹零件，建筑和日常生活用品等。
通过上述我们知道铜以其本身的诸多特性和其形式多样合金性能和功能的多样化被广泛的运用在人民的生活和国家的建设中。
以下先重点介绍下目前市场上的一些常见铜合金；目前市场上常见的一些铜及铜合金有：紫铜、黄铜、青铜、白铜等，它们是通过添加不同的其它金属元素已达到一些特有的性质的，通常以合金的颜色及所加其它金属中最多的一个来命名的，如锌黄铜，锡青铜，镍白铜等等。
二、铜合金在K金中的应用由于K金的制作大多是以中间合金的形式加入黄金进行K金熔炼（首饰行业称作K金补扣），其中中间合金对K金的成色和性能起着主导作用；在K金中的基体元素是Au，而在K红金和K白金的中间合金中又是以铜为基体元素，所以研究铜合金的熔炼成果在对K 金的成色和性能影响就显得尤为重要了。
三、铜合金的熔炼要由纯铜制得铜合金就必然离不开铜的再次熔炼，而要制得符合要求性能的铜合金就必然要做好各种金属成分的控制，精细的做好一系列的熔炼设计，并做好防护措施。
熔炼铜合金的所做第一步工作是：①配料及化学成分的的调整，合理的配料能够保证熔体质量、节约贵重金属、提高金属的收率并且能够有效的降低成本，而在配料的设计中涉及到一些非常重要的配料原则，首先精炼品位较高的金属及合金时，应该选较高品位的金属做原料，熔炼一般品味的金属及合金是时，在不影响产品质量的前提下，可以采用品位较低的金属；为保证某些制品的特殊要求，在国家标准范围内可制定生产实际控制的内部标准；在合金化学成分允许范围内，可适当地调整某些合金元素的配料比，一节约贵重金属；确定合金的配料比时，应考虑个元素在熔炼过程中的烧损情况，提高配料比及确定补偿量；最后合金中某些难熔或易挥发、易氧化的元素应制成中间合金进行配料。
铜合金的基本工艺流程
铜合金的基本工艺流程银铜合金是通过将纯铜和纯银加入电熔炉进行熔炼，经铸造得到坯料，再加工成各种规模的成品，据专家介绍，铜银总量一般大于９９．５％，银铜合金的一般生产工艺流程主要包括配料、熔炼、铸造、铣面、热轧和冷开坯、中间退火等１５个步骤。
１、配料 composition mixed根据不同的合金品种，选择合格的铜及其他金属原材料，经成份分析和冶金配料计算，按批配料入熔炼炉。
２、熔炼 melting熔炼炉主要有工频有芯感应电炉和中频无芯感应电炉。
根据不同合金制订相应熔炼工艺。
３、铸造 foundry分水平连续铸造和立式连续铸造两种生产工艺。
其中水平连续铸造采用计算机控制交流电机，实现微引程反推工艺，产出符合冷轧开坯的大卷重带坯。
４、铣面 milling水平连续生产的带坯以及立式半连铸经热轧后的带坯，经双面铣削铣面机组铣去带坯表皮缺陷，为冷轧提供良好的带坯。
５、热轧和冷开坯 hot/cool rolling立式半连续之锭坯需经加热后由热轧机轧制成８－１２毫米厚的带坯，水平连续之带坯无需加热轧，经铣面后直接经冷轧机轧制成２．５毫米（根据不同合金和工艺而定）带坯。
６、中间退火 primary annealing合金带卷均在冷轧到一定厚度时（根据不同合金的工艺规模决定），经钟罩式保护气体退火炉中间退火，消除冷轧时产生之加工硬化，以恢复金属塑性，便于继续冷轧。
７、中轧 intermediate rolling经退火后的２．５毫米带卷，由四辊轧机轧到０．５毫米－０．１毫米，再经中间退火，酸洗后轧到留底厚度或直接冷轧到留底厚度。
（根据不同合金产品规模状态由工艺规程决定。
）８、精轧 precision rolling经退火，酸洗后的中轧坯料（留底料），经四辊次冷轧机或二十一辊精轧机直接轧到成品厚度。
９、脱脂酸洗、洗刷 degrease冷轧或退火后的铜带，需经脱脂或酸洗洗刷工序，出去表面残留或氧化物，以保证铜带表面光洁。
铜的真空熔炼(最详细,最实用,一看就会)
1.装料与熔化真空熔炼时应该采用纯度较高的金属作炉料，也可釆用品质相当的废料，但废料表面应该经除锈和去油污清洁处理。
合金化元素，依据其物理化学性质和溶解特性可选择纯金属或者中间合金形式使用。
和铜活性相近和化学性能稳定的金属和铜一起加人,活性大但挥发性小的元素在精炼后期加人。
易挥发元素，为降低蒸发损失和保证化学成分，向炉膛中通惰性气体，建立起比挥发元素的分压稍髙的压力，在熔炼的最后阶段加入合金元素以降低损耗。
待炉料全部熔化后，要进行搅拌或起落炉,使成分均勻。
真空感应炉装料时，特别需要注意避免熔化过程中炉料“架桥”现象，装料时应上松下紧。
高熔点又不易氧化的元素应装在坩埚的中下部高温区,易氧化的元素应在金属液充分脱氧后加人，易挥发元索在熔炼室充以惰性气体，并保持一定的炉膛压力的条件下加人，以中间合金的方式加人更好一些。
装料后封闭熔炼室开始抽真空，真空度达到要求后送电化料。
送电功率应根据炉料中的含气、含氧量来确定。
送电功率与熔融态的放气速率、抽气速率相适应，避免大ffl气体急剧析出，从而导致熔池沸腾剧烈，造成喷溅。
当金属液全部熔化，熔池表面无气泡逸出时，熔炼转入精炼期。
精炼期的主要任务是提高液态金属的纯洁度，为进一步合金化，特别是活泼元素的合金化创造条件。
精炼过程包括了金属的脱氧、除气以及去除挥发性有害微量元素等反应。
同时，调整熔池的温度和进行合金化。
为了缩短熔炼时间，可以在常压下将已熔化的熔体倒入真空炉坩埚中，然后关闭真空室、抽真空、通电精炼。
精炼结束即可进行合金化操作，加入金属时应避免产生喷溅,加完后用大功率搅拌1?2min,以加速合金的培化和分布均句。
电解铜价格电解铜走势图废铜价格2.脱氧真空熔炼,实际上是在相对大气压小得多的压力下进行的熔炼过程。
在真空条件下，由于反应是在不断抽气的低压下进行的，气体产物被随时抽走，这对除气、挥发及一切有气体产物的反应过程十分有利。
真空熔炼的主要冶金反应是蒸发、脱氧和除气。
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铜合金熔炼工艺流程综述
铜合金是一种常用的金属材料，具有优良的导电、导热、耐腐蚀和可塑性等特性，广泛应用于电子、机械制造、航空航天等领域。
铜合金的熔炼工艺流程是指将铜及其合金材料加热至熔点，使其达到液态状态，然后通过相应的处理和操作，最终得到满足产品要求的铜合金产品。
以下是铜合金熔炼工艺流程的综述。
1.原料准备：铜合金熔炼的原料包括铜矿石、废铜、铜污泥等。
在熔炼工艺开始前，需要对原料进行预处理，包括除铁、除硫、破碎、筛分等工序，以获得较纯的铜合金原料。
2.炉前配料：将经过预处理的原料按照一定比例混合，同时添加辅助合金材料（如锌、铝等）和熔剂，以调整铜合金的成分和性能，保证熔化过程的顺利进行。
3.熔化过程：将原料和熔剂投入熔炉，加热至铜的熔点（1083℃），使其逐渐熔化。
在熔炼过程中，可以根据需要进行渣化、熔体调整等控制操作，以确保合金成分的均匀性和稳定性。
4.氧化剂处理：在熔炉中注入适量的氧化剂，如空气、氧气等，以氧化铅、锌等杂质元素，提高熔体的纯度。
5.渣化处理：部分废铜合金中含有较多的杂质和有害元素，需要进行渣化处理以除去这些杂质。
渣化处理通常采用添加钠盐或焦炭等还原剂，使杂质元素被还原成渣滓，从而使熔体中的杂质含量降低。
6.精炼处理：在熔化过程中，可以通过搅拌、通入气体等方式，对熔体进行精炼处理，以去除氧化物、气泡、金属夹杂物等，提高铜合金的纯度与均匀性。
7.成品浇注：在熔化和精炼处理完成后，将熔体倒入预先制备好的铜
模具中，经自然冷却或加快冷却过程，使熔体凝固成型，得到铜合金产品。
8.产品后处理：冷却完成后的铜合金产品需要进行后处理，包括除渣、清理、修整、检验等工序，以达到产品的质量要求。
以上是铜合金熔炼工艺流程的综述。
在实际应用中，根据不同的铜合
金材料和产品要求，具体的工艺流程可能会有所不同。
铜合金熔炼工艺的
每个环节都需要合理的操作和控制，以确保产品质量和工艺效益。
同时，
还需要根据国家和行业的相关法规、标准进行操作，以保证生产过程的环
保和安全。