專利名稱：一種熔煉純銅或高含銅合金原料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔煉純銅或高含銅合金原料的方法，屬于金屬冶金領(lǐng)域。用 于感應(yīng)式電機(jī)銅鼠籠轉(zhuǎn)子壓鑄原料的熔煉。
背景技術(shù)：
目前，采用壓鑄方法生產(chǎn)銅轉(zhuǎn)子已是一種趁勢。但是，壓鑄過程中要求銅的 澆鑄溫度較高，而熔化過程中隨著溫度升高，熔液就會大量產(chǎn)生氧化，氧化越多 澆鑄流量越差，進(jìn)而導(dǎo)致銅轉(zhuǎn)子出現(xiàn)許多氣孔或短路，達(dá)不到電機(jī)轉(zhuǎn)子的工作要 求和標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)前，防止熔液氧化的方法有以下幾種(1)在熔液中加入磷銅合金或鋅、 鉛等脫氧劑；(2)在熔液中加入木炭、草木灰或硼砂和玻璃的混合物等覆蓋劑。 上述方法能夠達(dá)到一定的脫氧效果，但是在熔煉過程中仍然存在如下困難
1、 加入磷銅等脫氧劑后，會嚴(yán)重影響銅轉(zhuǎn)子的導(dǎo)電率；
2、 脫氧劑產(chǎn)物及覆蓋劑的殘?jiān)膹氐装浅^困難，影響了銅液或合金熔融 液的純度，導(dǎo)致鑄件質(zhì)量的下降。
經(jīng)過文獻(xiàn)檢索，未見與本發(fā)明技術(shù)相同的公開報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種能有效防止純銅及銅合
金在熔煉過程中的氧化，提高銅液或合金熔融液的純度，提高感應(yīng)式電機(jī)銅鼠籠
轉(zhuǎn)子產(chǎn)品合格率的熔煉方法。
本發(fā)明的熔煉方法包括銅原料預(yù)處理、熔煉及脫氧工序，其中
a、銅料預(yù)處理銅料為純銅或高含銅合金，純銅的銅含量大于99.995%，
高含銅合金中銅含量不低于90%。將純銅或高含銅合金原料加工成長度為4 6cra
的銅桿。銅桿經(jīng)吹砂去除污物，在500 600'C預(yù)熱溫度下去除水分，隨后裝爐
熔煉。首批冷爐熔煉可隨爐預(yù)熱。
b、熔煉工序本發(fā)明的熔煉設(shè)備為常規(guī)的中頻感應(yīng)爐、熱電偶和石墨坩堝、 紅外測溫儀等。當(dāng)銅桿裝爐熔煉設(shè)備后，將中頻爐加熱功率升到20KW，至銅桿 變紅后再升為40KW進(jìn)行熔煉，當(dāng)銅桿全部熔化且溫度在1150 125(TC時熔煉結(jié) 束。
C、脫氧工序在純銅及高含銅合金熔煉過程中在銅料表面形成防止氧化的
保護(hù)氣體氣氛，所使用的氣體為N2與H2、 CO、 C晶的混合氣體，N2與C^2以2: 1 的比例混合，而A與ii或CO均以含氮?dú)?5%以上進(jìn)行混合，混合氣體的通入量 為0.2 1.0L/min。借此以抑制純銅及高含銅合金熔液的氧化，改善流動性，并 抑制氧化物的混入造成鑄件質(zhì)量下降。
現(xiàn)以乙炔與氮?dú)饣旌蠚怏w為例，說明混合氣體在熔煉過程中的保護(hù)作用
2C2H2 +502= 4C()2 t十2H20 f
2C2H2 +02= 4C +2H20 t
C +2Cu20=4Cu +C02 t
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于能有效防止純銅及銅合金在熔煉過程中的氧化，提 高銅液或合金熔融液的純度，提高感應(yīng)式電機(jī)銅鼠籠轉(zhuǎn)子產(chǎn)品合格率。
具體實(shí)施例方式
熔煉設(shè)備選擇市場銷售的能實(shí)現(xiàn)自動攪拌、電容柜與熔爐成一體、加熱功率 在0 100KW的中頻爐，熱電偶和石墨坩堝、紅外測溫儀等。 實(shí)施例l:熔煉壓鑄10馬力銅轉(zhuǎn)子的銅料 熔煉過程為-
1、 銅料預(yù)處理銅料為6.4kg的純銅，純銅的銅含量大于99. 995%。將純 銅原料加工成長度為4cm的銅桿。銅桿經(jīng)吹砂去除污物，在50(TC預(yù)熱溫度下去 除水分，隨后裝入溫度為50(TC的坩堝內(nèi)熔煉。
2、 熔煉工序銅桿裝入坩堝后，將中頻爐加熱功率升為20KW，至銅桿變紅 后再升為40KW進(jìn)行熔煉，當(dāng)銅桿全部熔化且溫度在1150 125(TC時熔煉結(jié)束。
3、 脫氧工序從熔煉開始至熔煉結(jié)束，通過熔煉設(shè)備上的氣體通道向熔煉
設(shè)備中通入混合氣體，混合氣體為氮?dú)夂鸵胰矚怏w以2: 1比例混合的氣體，混
合氣體的通入量為0. 2 1. OL/min。。
上述方法熔煉的熔液經(jīng)壓鑄后得到產(chǎn)品。
實(shí)施例2:
基本同實(shí)施例l。不同之處為銅料為6. 4kg的高含銅合金，高含銅合金中
銅含量不低于95%。原料加工成長度為5cm的銅桿，銅桿經(jīng)吹砂去除污物，在550 'C預(yù)熱溫度下去除水分，隨后裝入溫度為55(TC的坩堝內(nèi)熔煉。混合氣體為95% 以上氮?dú)夂虲O的混合氣體，其中氮?dú)夂吭?5%以上，通入流量為0.2 1. 0L/min。。 實(shí)施例3:
基本同實(shí)施例l。不同之處為銅料為6.4kg的高含銅合金，高含銅合金中
銅含量不低于90%。原料加工成長度為6cra的銅桿，銅桿經(jīng)吹砂去除污物，在600 'C預(yù)熱溫度下去除水分，隨后裝入溫度為60(TC的坩堝內(nèi)熔煉。混合氣體為氮?dú)?和H2氣體，其中氮?dú)夂吭?5%以上，通入流量為0.2 1.0L/min。。
通過試驗(yàn)證明，通過混合氣體保護(hù)純銅及高含銅合金的熔煉過程，可以將澆 注銅液的氧含量降低到300 500ppm。
權(quán)利要求
1、一種熔煉純銅或高含銅合金原料的方法，包括銅原料預(yù)處理、熔煉及脫氧工序，其特征在于a、銅料預(yù)處理銅料為純銅或高含銅合金，純銅的銅含量大于99.995％，高含銅合金中銅含量不低于90％；將純銅或高含銅合金原料加工成長度為4～6cm的銅桿，銅桿經(jīng)吹砂去除污物，在500～600℃預(yù)熱溫度下去除水分，隨后裝爐熔煉；首批冷爐熔煉可隨爐預(yù)熱；b、熔煉工序當(dāng)銅桿裝爐熔煉設(shè)備后，將中頻爐加熱功率升為20KW，至銅桿變紅后再升為40KW進(jìn)行熔煉，當(dāng)銅桿全部熔化且溫度在1150～1250℃時熔煉結(jié)束；(3)在純銅及高含銅合金熔煉過程中在銅料表面形成防止氧化的保護(hù)氣體氣氛，所使用的氣體為N2與H3、CO、C2H2的混合氣體，N2與C2H2以2∶1的比例混合，而N2與H2或CO的混合氣體均以含氮?dú)?5％以上進(jìn)行混合，混合氣體的通入量為0.2～1.0L/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熔煉純銅或高含銅合金原料的方法，屬于金屬冶金領(lǐng)域。方法包括銅原料預(yù)處理、熔煉及脫氧工序，其中銅料為純銅或高含銅合金，純銅的銅含量大于99.995％，高含銅合金中銅含量不低于90％。銅桿經(jīng)除污、預(yù)熱到500～600℃后裝爐熔煉；從熔煉開始在純銅及高含銅合金熔煉過程中在銅料表面形成防止氧化的保護(hù)氣體氣氛，所使用的氣體為N₂、H₂、CO、C₂H₂中的一種或多種的混合氣體，也可使用Ar等惰性氣體，借此以抑制純銅及高含銅合金熔液的氧化，混合氣體的通入量為0.2～1.0l/min，銅桿熔化后溫度在1150～1200℃時熔煉結(jié)束。本發(fā)明能有效防止熔煉過程中熔液的氧化，改善流動性，并抑制氧化物的混入造成鑄件質(zhì)量下降，提高熔液的純度及產(chǎn)品合格率。
文檔編號C22C1/02GK101104889SQ20071006613
公開日2008年1月16日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者付志華, 勝 周, 弘 徐, 旭 楊, 楊紅梅, 棟 梁, 勤 王, 白雙建, 禹建敏, 鄧陳興, 芝 靳, 黃善富 申請人:云南銅業(yè)壓鑄科技有限公司