一种使废旧铜合金再生使用的熔炼方法技术

本发明专利技术提供了一种使废旧铜合金再生使用的熔炼方法，包括以下步骤：（

【技术实现步骤摘要】
一种使废旧铜合金再生使用的熔炼方法


[0001]本专利技术属于玻璃模具材料重复利用的
，涉及一种熔炼方法，具体涉及一种使废旧铜合金再生使用的熔炼方法
。

技术介绍

[0002]铜和铜合金是日常生活中随处可见并为人类较早开发使用的金属
。
我国铜资源的储量是世界第八位，占世界铜资源总储量的
3%
；铜虽然在自然界储量丰富，但我国也是生产消费大国并是世界第一大铜矿需求国，铜是次于石油的第二大战略资源，铜的重要性和战略地位可见一斑
。
[0003]由于铜具有较高的导电性
、
伸展性
、
耐腐蚀性和导热性等优势，被广泛应用于电气电子（电力输送需要导体和载体，而铜具有良好的导电性能，可作为导电体
、
触头等应用于电缆
、
开关等领域）
、
建筑（铜和铜合金对各种溶液具有良好的抗腐蚀性能，被用于制造各种容器和管道等器件）
、
机械和冶金（机械行业中用于制造各种齿轮
、
螺母
、
螺栓等，冶金行业中电弧炉或电渣炉的各种感应线圈采用铜管制成，或者是在有色金属的冶炼中以重要元素组成金属合金）等行业
。
[0004]玻璃模具（即玻璃成型模具）行业中，模具材料的品种虽然繁多，但能兼具抗氧化性
、
抗疲劳性
、
耐腐蚀性等综合性能的就是铜合金，其中最为主流的是铝
‑
镍
‑
锌
‑
铜合金系列
。
铜从开采矿到最后制作成生产需要的电解铜，其需耗费多道生产工序；同时国内面临资源短缺的局面，铜矿也是一种不可再生资源，铜的回收利用就显得极为迫切
。
[0005]铜合金模具的再生利用就是一个能有效利用宝贵资源
、
持续发展的技术方向
。
回收利用废铜合金模具不仅节能而且经济，与直接使用电解铜相比，可以节省
60
‑
70%
的原材料，因此具有极高的经济价值
。
在模具厂商实际生产制造过程中，影响再生铜合金模具使用的因素有很多：技术限制因素
、
产品开发设计以及厂商的重视程度等
。
铜合金玻璃模具回收利用的研究在公开的专利文献中寥寥无几，对废旧铜合金材料的配比合理设计
、
再生
、
熔炼等是铜合金玻璃模具回收利用的核心步骤
。
例如，在熔炼这一过程中容易发生吸气和氧化，现有的方法通常是增加熔炼的次数，这就难免会引入氧化性成分；此外模具上存在各种孔
、
洞，其内会附有难以清除的玻璃液杂质等氧化物，在熔炼过程中氧化物溶解在铜液中，使铜液氧化，产生氧化铜和氧化亚铜等产物，随着底部的氧化亚铜和氧化铜上浮就会形成渣孔，对模具的力学性能产生破坏作用；另外，一些较活泼的微量元素硅
、
锰等会与炉气中的水分进行反应而置换出氢原子，在铜液中以分散的气泡形式存在，不能散发溢出，凝固后会在模具中形成气孔
。
综上所述，如何利用回收的废旧铜合金模具进行再生熔炼并保证产品质量是模具再生利用的技术难点
。
[0006]申请号为
202210931578.3
的中国专利技术专利公开了一种低银低硫超高纯铜提纯真空熔炼工艺，具体包括以下步骤：
S1、
废杂铜的处理：预先去除废杂铜的表面锈蚀以及进行清洗处理，然后将预处理后的废杂铜投入破碎机中，通过破碎机将废杂铜破碎至直径
≤150mm
，使用筛分机对破碎后的物料进行筛分，筛下物料等待备用，筛上物料则重新投入破
碎机中进行破碎，直至通过筛分即可；
S2、
物料热处理：将步骤
S1
中筛分后的物料放入烘烤机内部进行热处理
。
该低银低硫超高纯铜需要采用电解镍并配合真空熔炼的工艺条件，成本较高且条件苛刻
。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种使废旧铜合金再生使用的熔炼方法
。
[0008]为了实现上述技术问题，本专利技术提供了一种使废旧铜合金再生使用的熔炼方法，包括以下步骤：（
a
）分拣：对各种模具进行分拣，挑选出废旧铜合金模具；（
b
）挑选：对所述废旧铜合金模具进行成分检测，挑选出接近或处于所需铜合金成分区间的废旧铜合金模具；（
c
）喷砂：对废旧铜合金模具进行喷砂，去除其表面氧化层
、
锈迹和粘附的玻璃料；（
d
）拆分：对废旧铜合金模具上装配的其它材质部件进行拆分；（
e
）一次清洗：对废旧铜合金模具进行热浸洗，以剥离其表面的污垢和油脂；（
f
）二次清洗：对废旧铜合金模具进行漂洗，洗除表面清洗剂；（
g
）烘干：对废旧铜合金模具进行烘干处理；还包括以下步骤：（
h
）一次熔炼：将废旧铜合金模具加入中频电炉，熔炼至
1200
‑
1250℃
，在熔融铜水表面加入3‑
5cm
厚的覆盖剂并吹入惰性气体进行净化；加入除渣剂进行除渣，再加入铜水质量
0.5
‑
1.0%
的精炼剂，精炼后再次除渣，升温至
1300
‑
1350℃
，浇注得到一熔铜锭；（
i
）二次熔炼：检测所述一熔铜锭的成分，根据所需铜合金成分区间添加新料，并添加微量元素
Ti
，熔炼至
1230
‑
1280℃
，加入部分溶剂，去除浮渣；检测得到所需铜合金化学成分区间，升温至
1280
‑
1320℃
，在转包中提前加入剩余溶剂，浇注得到成品铜合金模具；所需铜合金化学成分的质量含量区间为
Al
：
7.5
‑
10.5%、Ni
：
13
‑
16%、Zn
：
6.5
‑
9.5%、Ti
＜
0.6%
，不期望杂质元素＜
1.0%
，其余为铜
。
[0009]优化地，步骤（
h
）中，使用直径为
20~30mm
的石墨管，向熔融铜水底部吹入惰性气体，再加入除渣剂以把浮在表面的浮渣去除；吹入的惰性气体为高纯氩气，高纯氩气的吹入量为
10
‑
30L/min、
吹入时间为
20
‑
30min。
[0010]优化地，步骤（
i
）中，溶剂为氯化锌，其用量为铜水质量的
0.5~0.8%...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种使废旧铜合金再生使用的熔炼方法，包括以下步骤：（
a
）分拣：对各种模具进行分拣，挑选出废旧铜合金模具；（
b
）挑选：对所述废旧铜合金模具进行成分检测，挑选出接近或处于所需铜合金成分区间的废旧铜合金模具；（
c
）喷砂：对废旧铜合金模具进行喷砂，去除其表面氧化层
、
锈迹和粘附的玻璃料；（
d
）拆分：对废旧铜合金模具上装配的其它材质部件进行拆分；（
e
）一次清洗：对废旧铜合金模具进行热浸洗，以剥离其表面的污垢和油脂；（
f
）二次清洗：对废旧铜合金模具进行漂洗，洗除表面清洗剂；（
g
）烘干：对废旧铜合金模具进行烘干处理；其特征在于，还包括以下步骤：（
h
）一次熔炼：将废旧铜合金模具加入中频电炉，熔炼至
1200
‑
1250℃
，在熔融铜水表面加入3‑
5cm
厚的覆盖剂并吹入惰性气体进行净化；加入除渣剂进行除渣，再加入铜水质量
0.5
‑
1.0%
的精炼剂，精炼后再次除渣，升温至
1300
‑
1350℃
，浇注得到一熔铜锭；（
i
）二次熔炼：检测所述一熔铜锭的成分，根据所需铜合金成分区间添加新料，并添加微量元素
Ti
，熔炼至
1230
‑
1280℃
，加入部分溶剂，去除浮渣；检测得到所需铜合金化学成分区间，升温至
1280
‑
1320℃
，在转包中提前加入剩余溶剂，浇注得到成品铜合金模具；所需铜合金化学成分的质量含量区间为
Al
：
7.5
‑
10.5%、Ni
：
13
‑
16%、Zn
：
6.5
‑
9.5%、Ti
＜
0.6%
，不期望杂质元素＜
1.0%
，其余为铜
。2.
根据权利要求1所述使废旧铜合金再生使用的熔炼方法，其特征在于：步骤（
h
）中，使用直径为
20~30mm
的石墨管，向熔融铜水底部吹入惰性气体，再加入除渣剂以把浮在表面的浮渣去除；吹入的惰性气体为高纯氩气，高纯氩气的吹入量为
10
‑
30L/min、
吹入时间为
20
‑
30min。3.
根据权利要求1所述使废旧铜合金再生使用的熔炼方法，其特征在于：步骤（
i
）中，溶剂为氯化锌，其用量为铜水质量的
0.5~0.8%
，熔炼至
1230
‑
1280℃
后加入
1/2、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈剑鸣，
申请(专利权)人：苏州东方模具科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：