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銅鋁金屬冶煉與生產(chǎn)加工工藝

   日期:2011-04-29     瀏覽:2211    評論:0    
核心提示:采用傳統(tǒng)熱軋法生產(chǎn)黑銅線桿工藝在世界上已有一百多年的歷史,進(jìn)入上個世紀(jì)七十年代,世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家相繼開發(fā)了SCR法、 properzi法、Contirod法、Secor法、Dip法、Upcast法等光亮銅桿連鑄連軋生產(chǎn)線從而使世界銅線桿的生產(chǎn)發(fā)生了重大變革。
  一、銅

    (一)冶 煉

    《尚書·禹貢》載:揚(yáng)州貢“金三品”(一說指青銅、白銅、紅銅, 另一說指金、銀、銅)。商代是江南青銅器的萌生時期,經(jīng)發(fā)掘的南京北陰陽營、鎖金村、鎮(zhèn)江馬跡山等湖熟文化前期遺址,普遍發(fā)現(xiàn)冶鑄青銅器的遺存,常見有銅礦石、銅煉渣和小件銅器(刀、斧、鑿、錐、魚鉤及戈矛、鉞、鏃等)。在北陰陽營還發(fā)現(xiàn)直徑僅17厘米的煉銅用坩堝、挹灌銅液用的陶勺。銅器形制簡單,鑄造粗糙。煉銅原料主要用孔雀石,以木炭作燃料。對商周銅器作光譜性或化學(xué)定量分析表明,江南地區(qū)銅器屬鉛青銅,中原銅器屬錫青銅,均用通體合鑄法,但江南銅器工藝水平尚遜一籌,表面非常粗糙,無銘文,明顯不如中原銅器精良。春秋時,吳越煉銅豎爐大致具備現(xiàn)代鼓風(fēng)爐的式樣。吳王夫差在蘇州虎丘山麓和南京朝天宮設(shè)立冶煉作坊鑄造寶劍。現(xiàn)出土有蘇州的吳王青銅劍、山西的吳王光劍、湖北江陵越王勾踐劍,歷經(jīng)2500多年,依然金光湛湛,花紋清晰,光彩照人。經(jīng)現(xiàn)代科技手段測定,吳越青銅劍表面都有含鉻或含硫的氧化層,能防腐蝕。

    1958年8月,中共中央發(fā)出關(guān)于加強(qiáng)銅鋁生產(chǎn)的指示, 江蘇停息久遠(yuǎn)的冶銅業(yè)開始恢復(fù)生產(chǎn)。常州冶煉廠建成0.75平方米和0.44平方米的鼓風(fēng)爐各1臺、 一噸平爐(陽極爐)1座,采用現(xiàn)代冶銅工藝熔煉廢舊紫雜銅,產(chǎn)出精銅或電解銅。 1960年7月,常州冶煉廠礦銅冶煉投產(chǎn),熔煉工藝流程是:銅精礦粉燒結(jié)成塊,加焦炭、熔劑入鼓風(fēng)爐熔煉成冰銅,再入轉(zhuǎn)爐吹煉成粗銅,又入陽極爐(反射爐 )煉成精銅(陽極板),然后投入電解槽電解,得含銅99.95%以上的電解銅。這是全省唯一的以硫化銅礦石煉銅的工廠,其冶銅工藝完全擺脫了手工式土法冶煉。鼓風(fēng)爐熔煉工藝雖具有適應(yīng)性強(qiáng)、熱效率高和設(shè)備造價低廉等優(yōu)點(diǎn),但爐頂是敞開的,只能處理塊礦或燒結(jié)塊,所產(chǎn)煙氣二氧化硫濃態(tài)太低,難以有效回收,造成煙害。1965年常州冶煉廠陳云門、袁代文等在冶金部有色金屬設(shè)計總院、302 大隊中條山設(shè)計隊等單位支持下,自己設(shè)計、制造、安裝成功國內(nèi)第一座1平方米密閉鼓風(fēng)爐, 用于熔煉細(xì)粒銅精礦。銅精礦砂經(jīng)過混捏后直接投入爐內(nèi),使之在爐內(nèi)形成料柱。爐料的固結(jié),焙燒、脫硫、熔化、氧化、造渣等,都在爐內(nèi)完成,既保留了傳統(tǒng)鼓風(fēng)爐煉銅方法中一次獲得貧渣的優(yōu)點(diǎn),又為二氧化硫煙氣回收制酸創(chuàng)造了條件。特別重要的是革除了銅精礦粉“燒結(jié)”這一道工序,把工人從笨重、高溫、塵毒中解放出來。

    此項工藝在全國冶銅企業(yè)中普遍得到采用。1966—1974年,常州冶煉廠對爐體結(jié)構(gòu)和技術(shù)條件進(jìn)行 7 次較大的修改, 為中國密閉鼓風(fēng)爐煉銅技術(shù)提供重要資料。

    1974年,密閉鼓風(fēng)爐的面積擴(kuò)大為5.8平方米,用礦石煉出的電解銅達(dá)1451噸。

    1976年6月,由南昌有色冶金設(shè)計研究院負(fù)責(zé)設(shè)計,冶金部投資580萬元在常州冶煉廠建成試驗車間,進(jìn)行國內(nèi)首次閃速爐熔煉銅的工業(yè)性試驗。其工藝流程為將磨細(xì)的干精礦粉、預(yù)熱空氣和重油混合,通過噴嘴高速吹入反應(yīng)塔中,礦粉在下落的一瞬間被熔化冶煉成銅,像“金屬雨”似地落入沉淀池。這種方法是以自熱熔煉原理為基礎(chǔ),冶煉主要靠精礦粉中硫和鐵的氧化反應(yīng)所放出的熱,加入重油只是幫助爐子保持熱平衡,熔煉時的溫度為1350℃左右。冶煉過程是連續(xù)的,含硫爐氣經(jīng)過余爐鍋爐和電除塵器等裝置,送去制造硫酸,是年8月至1978年5月進(jìn)行3次試驗,共投料1558.7小時,熔煉干銅精礦粉6394.1噸,產(chǎn)出冰銅1594.37噸、硫酸3362噸。此項試驗驗證了德興銅精礦粉采用閃速熔煉的可行性,確認(rèn)其合理,并取得大量的第一手資料,加深了對閃速熔煉基本規(guī)律的認(rèn)識,培訓(xùn)出一批閃速熔煉設(shè)計、工藝、科研、生產(chǎn)的技術(shù)人員和操作工人。

    (二)加 工

    西周,青銅冶鑄加工技術(shù)較發(fā)達(dá),寧鎮(zhèn)地區(qū)陸續(xù)出土大量制造精美、復(fù)雜的青銅器。其中“宜侯矢簋”等17件刻有銘文,有一些盤、、、釜內(nèi)鏨刻人物、動物、樓榭建筑等圖案,不少銅器頗具南方濃郁的地方特色。儀征破山口西周墓出土收割稻子用的青銅鐮和挖土開溝用的青銅鏟(镢)。戰(zhàn)國,青銅器冶鑄造型、紋飾、鑲嵌技巧達(dá)到新的高度。從漣水三里墩出土有錯金銀的嵌松綠石飛鳥壺、盤龍紋鼎、犧尊,鏤空雕的盤蛇紋銅架、銅鹿和蟠螭紋銅鏡等絕佳工藝品,可見一斑。這一時期創(chuàng)造的金銀錯和鎏金技術(shù),一直流傳至今,在金屬細(xì)工藝中放射光彩。漢代,采用疊鑄技術(shù),大量鑄造銅錢。從邗江縣甘泉山“妾算書”墓出土銅鏤玉衣,證實西漢晚期已能生產(chǎn)銅絲。唐代,揚(yáng)州是全國銅鏡制造的中心,工藝精巧,銅鏡中錫的成分增多,顏色凈白如銀。銅鏡體質(zhì)加厚加重,給高浮雕技術(shù)增強(qiáng)立體感創(chuàng)造了條件。

    唐中宗令揚(yáng)州造的“方丈鏡”,背面鑄銅為桂樹,用白銀鑲嵌作樹葉,用黃金薄片制成盛開的桂花。宋至清,銅加工技術(shù)發(fā)展緩慢,只在原有基礎(chǔ)上稍有改進(jìn)和完善。

    1961年,蘇州金屬冶煉廠(后改名蘇州銅材廠)用電爐熔煉再生銅水倒入沙盤,產(chǎn)出黃銅棒。1965年,將原黑色(鐵皮)車間擴(kuò)建成銅皮車間,用直徑250、130毫米熱軋機(jī)各1臺、直徑220毫米冷軋機(jī)1臺,生產(chǎn)銅板帶。1972年,建成銅管車間投產(chǎn)。

    翌年,添置直徑50毫米穿孔機(jī)、63電沖床、七輥雙曲線矯直機(jī),形成澆錠—穿孔—控制—退火—檢驗—成品入庫的生產(chǎn)線。至1983年,省內(nèi)銅材加工技術(shù)仍較落后,設(shè)備簡陋,所產(chǎn)銅帶寬度均在200毫米以下,長度一般只有20—30米, 厚度絕大部分在0.3毫米以上,厚度公差2絲米;銅管只能生產(chǎn)直徑3— 40毫米的,長度小于6米,不能軋制大直徑和長的、細(xì)的規(guī)格。

    1985—1987年,從國外引進(jìn)7條銅材加工生產(chǎn)線, 省內(nèi)銅加工工藝水平得到提高。

    常州冶煉廠1985年從美國引進(jìn)豎爐,從聯(lián)邦德國克虜伯工業(yè)技術(shù)公司引進(jìn)銅線坯連鑄連軋機(jī)組,生產(chǎn)直徑8毫米低氧光亮圓銅桿,年產(chǎn)能力4.2萬噸,其產(chǎn)品出口量占全國的90%。銅桿含氧量僅為傳統(tǒng)船形錠軋制的黑桿的1/2—1/3;銅桿的長度可達(dá)9000米,卷重2—4噸,導(dǎo)電率超過101%(IAOS)。南通銅材總廠、徐州冶煉廠引進(jìn)芬蘭上引法連鑄技術(shù)生產(chǎn)無氧銅桿。南京銅棒廠 、南京鐵合金廠,分別從臺灣、日本引進(jìn)600噸、1250噸擠壓機(jī)生產(chǎn)銅棒。

    銅板帶生產(chǎn)技術(shù)方面,同期蘇州銅材廠從聯(lián)邦德國、瑞士、奧地利引進(jìn)水平連鑄機(jī)、四輥冷軋機(jī)組、鐘罩式光亮退火爐等設(shè)備。采用水平連鑄的帶式法出產(chǎn)高精度銅及銅合金板帶,年生產(chǎn)能力5000噸。此工藝避免錠模鑄錠出現(xiàn)的各種缺陷,且生產(chǎn)高度連續(xù)化、自動化。產(chǎn)出的精密銅板帶,接近理想的單向結(jié)晶,寬度350—400毫米,帶長大于300米,厚0.25—0.35毫米,精度提高到微米級,卷重3.5噸。

    無錫冶煉廠從聯(lián)邦德國、英國引進(jìn)水平連鑄機(jī)、四輥不可逆軋機(jī)、光亮退火爐等設(shè)備,生產(chǎn)集成電路用引線框架材料、 電子儀器用彈性材料和水箱銅帶,最大厚度350毫米,最小厚度0.1毫米,卷重1噸。

    銅管生產(chǎn)技術(shù)方面,太倉銅材廠從日本引進(jìn)一套管棒雙動擠壓機(jī),從美國引進(jìn)三線拉拔機(jī)和盤狀拉伸機(jī)、連續(xù)拉伸精整矯直切割機(jī)、光亮退火爐等設(shè)備。重點(diǎn)發(fā)展毛細(xì)管系列產(chǎn)品,最小直徑僅1.8毫米,以電冰箱專用毛細(xì)管產(chǎn)品尤為著名。管材生產(chǎn)采用水封擠壓技術(shù),將穿孔、擠壓兩道工序合在一起進(jìn)行,利用自動控制裝置將管材擠壓在翻滾的水槽中,使它在冷卻之前與空氣隔絕,表面不氧化,保持光亮,省掉酸洗工序。管材拉制根數(shù),亦由單根發(fā)展為3根。此外, 還突破拉機(jī)長度的局限性,發(fā)展成盤拉工藝。拉制方法由長芯桿、固定芯頭拉伸,發(fā)展為游動芯頭拉伸,一次減徑量和減壁量大,延伸系數(shù)可達(dá)1.65以上,減少了拉伸道次。南京銅管廠從日本引進(jìn)焊管機(jī)組,采用焊接工藝生產(chǎn)黃銅、紫銅、不銹鋼天線套管,成材率由原拉制工藝(無縫管)的30%提高到88%—92%。

    二、鋁

    (一)電 解

    徐州鋁廠于1959年12月28日建成投產(chǎn),是江蘇唯一的采用電解制鋁法制取金屬鋁的工廠。其生產(chǎn)工藝是將氧化鋁熔解在熔融的冰晶石中,以其熔液做電解質(zhì),碳素材料為陰極和陽極,直流電從陽極導(dǎo)入,經(jīng)過電解液和鋁液層從陰極導(dǎo)出。直流電以熱能形式使冰晶石、氧化鋁、氟化鋁等原料保持熔融狀態(tài),實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng);在陽極上生成二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w,在陰極上析出液態(tài)金屬鋁。積蓄后,周期地從電解槽中取出,澆鑄成鋁錠。

    60年代徐州鋁廠使用的是5000 安培的小土槽。“大躍進(jìn)”時以土法上馬建成120臺磚結(jié)構(gòu)旁插自焙陽極槽,采用水銀整流器將交流電變直流電。年生產(chǎn)能力為1000噸。70年代該廠建成60臺24000安培的旁插自焙陽極的鋼結(jié)構(gòu)槽,關(guān)停小土槽,年產(chǎn)能力為3600噸。將水銀整流器改造為硅整流器,加寬電解槽鋁母線,采用連鑄機(jī)鑄錠。80年代中期又建成42臺60000安培旁插自焙陽極電解槽,年產(chǎn)能力為 6000噸。電解槽電壓采用電子計算機(jī)控制,槽面采用卷簾式封閉,煙氣用排風(fēng)機(jī)抽到80米高的煙囪排出。1987年生產(chǎn)電解鋁5634噸,一級品率達(dá)98.83%。

    (二)加 工

    1965年4月,常州軋鋼廠組織20余人赴上海華德鋼精廠(今上海鋁材二廠) 學(xué)習(xí)鋁加工工藝和技術(shù),于翌年3月軋出江蘇第一張鋁板。1966年8月27日常州市有色金屬材料廠成立,因陋就簡開始生產(chǎn)鋁板。1968年,用鋁錠熔鑄成鋁線錠,加熱軋制出圓鋁桿。翌年,首先投產(chǎn)鋼芯鋁絞線。

    1974年,儀征有色金屬材料廠置備打孔專機(jī)、熔鋁爐、拉拔機(jī),始產(chǎn)直徑25×3毫米純鋁管,用于化肥工業(yè),代替鋼管。

    1979年,海門鋁材廠經(jīng)過擴(kuò)建,始產(chǎn)鋁薄板帶和鋁箔。采用四輥鋁帶軋機(jī)、二輥鋁箔軋機(jī)等設(shè)備,將6—8毫米的鋁材軋成厚0.02—0.2毫米、寬280毫米以下的鋁箔和各種板帶材。1981年,常熟鋁箔廠建成一條直徑240×600毫米鋁箔軋機(jī)生產(chǎn)線,以0.5毫米帶材為原料,試軋成0.02毫米鋁箔。翌年,軋成0.008 毫米厚度的鋁箔,隨后又試產(chǎn)出復(fù)合紙鋁箔和染色鋁箔。

    1984—1986年,江蘇從國外引進(jìn)鋁型材、管材生產(chǎn)線6條、板帶生產(chǎn)線1條,箔材生產(chǎn)線1條、鋁材加工技術(shù)迅速提高并達(dá)到國際水平。 鎮(zhèn)江鋁加工廠從意大利引進(jìn)1400毫米四重不可逆軋機(jī),最大軋制速度每秒10米,可生產(chǎn)厚度0.2—2.2毫米、寬度300—1200毫米純鋁板、防銹鋁板,鋁板卷最大重量5.5噸。該廠還從日本引進(jìn)擠壓機(jī)和氧化著色生產(chǎn)線,從聯(lián)邦德國引進(jìn)鋁門窗制作生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力分別為2000噸和6萬平方米。 吳縣鋁加工廠從日本引進(jìn)單動臥式擠壓機(jī)型材生產(chǎn)線和氧化著色設(shè)施,由電腦控制,全自動化操作,工藝完善,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

    三、其 他

    (一)鍺

    1958年,溧水、高淳、江浦等縣發(fā)現(xiàn)含鍺赤鐵礦,資源豐富。溧水縣漁歌鄉(xiāng)南山頭礦石每噸含鍺品位平均138克。南京軍區(qū)后勤部三○二廠采取火法工藝, 先用鼓風(fēng)爐熔煉赤鐵礦石(含鍺0.01%—0.02%),使鍺在煙塵中富集100倍,然后經(jīng)過酸浸、蒸餾、水解等工序得二氧化鍺。江蘇省化工廳采取濕法工藝,將礦石粉碎磨細(xì)(粒度小于120目),用鹽酸、硫酸以5比1拌合,在500—1000立升蒸餾釜中粗餾,得氯化鍺凝液,然后用硫酸化沉淀、粗餾、水解,得二氧化鍺。用這兩種工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品含鍺均達(dá)到99.99%,金屬回收率均在35%—40%。196 2年,江蘇唯一的鍺廠——鳳凰山冶煉廠(后易名為七一八廠、南京鍺廠)成立,建成1.5立方米鼓風(fēng)爐及試驗車間,采用“三○二冶煉爐從赤鐵礦中提取鍺的方法”,設(shè)計年生產(chǎn)能力為50公斤還原鍺。1966—1967年增建1套5立方米水套鼓風(fēng)爐和干法收塵設(shè)備,安裝 200公斤搪瓷蒸餾釜代替20公升的玻璃蒸餾瓶,年生產(chǎn)能力增至1000公斤。同時改造一臺高頻爐,配置一套區(qū)熔裝置,產(chǎn)品由還原鍺延伸到區(qū)熔鍺錠。1970年,為適應(yīng)電子工業(yè)發(fā)展,仿制簡易單晶爐生產(chǎn)單晶鍺。1983年,小單晶爐全部換成精密的單晶爐,擴(kuò)大爐膛以增大單晶鍺的直徑,變通氫拉晶工藝為悶氬拉晶工藝,并試驗成功雙浮堝偏心拉晶新工藝。還與南京自動化技術(shù)研究所共同研制、應(yīng)用微機(jī)控制單晶爐,實現(xiàn)拉晶自動化,單晶合格率提高5%。所產(chǎn)的N型、P型單型鍺,分別被評為全國第一名和第三名。與此同時,該廠注重對鍺的化學(xué)提純。按照國內(nèi)外80年代的新技術(shù)、新工藝、新材料,徹底改造廠房和設(shè)備,增加二次精餾、氫氣凈化、室內(nèi)空氣凈化等設(shè)施,實現(xiàn)管道化、密封化、連續(xù)化生產(chǎn),得到國內(nèi)外行家的好評。

    (二)鈷

    1964年,冶金部在南鋼投資興建黃鐵礦燒渣綜合利用半工業(yè)試驗車間,采用中溫氯化焙燒法處理南京化肥廠的燒渣,回收鐵、銅、鈷、鋅等有價金屬。 1970年7月,該車間擴(kuò)建,從鈷硫精礦燒渣中回收鈷。其濕法凈化除雜工藝采用中和法,氧化鈷質(zhì)量差,金屬實收率36.3%,環(huán)境污染,勞動強(qiáng)度大。1972—1974年進(jìn)行技術(shù)改造,采取較先進(jìn)的萃取流程,用脂肪酸萃取工藝除銅、鐵,用P-204 萃取工藝除錳,氧化鈷質(zhì)量明顯提高。1976年借鑒南京師范學(xué)院的技術(shù)資料,試驗后產(chǎn)出萘酸鈷。

    1978年,南鋼與北京礦冶研究總院、攀枝花鋼鐵研究院、南昌有色冶金設(shè)計研究院合作,共同研究從鈷硫精礦及其燒渣中直接生產(chǎn)純氧化鈷粉新流程獲得成功并轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。鈷總實收率(包括火法、濕法)56%—60%,產(chǎn)品打入國際市場很受歡迎。此項目1980年獲得江蘇省科技成果二等獎。至1980年末,形成年生產(chǎn)能力50噸金屬鈷的精制氧化鈷粉及各類鈷鹽。1985年,由于湖北大冶鈷硫精礦含鈷品位下降(由0.3%降至0.25%以下),火法焙燒實收率低,成本高,污染嚴(yán)重,能源供應(yīng)緊張,南京鋼鐵廠關(guān)停了火法系統(tǒng)和回收系統(tǒng),保留濕法工藝流程繼續(xù)生產(chǎn)氧化鈷和其他鈷鹽。

    (三)金 銀

    1959年,常州冶煉廠化驗室以化學(xué)方法生產(chǎn)出少量金銀樣品,品位低,成本高。

    翌年建設(shè)一套簡易回收設(shè)備,始生產(chǎn)金銀。1961—1963年建成0.02 平方米的金電解槽和0.20平方米的銀電解槽,金銀生產(chǎn)的后道工序始用電解法。

    1962年4月,銅井銅礦在江蘇省冶金研究所協(xié)助下,將銅礦石(每噸含金7 克,含銀20克)粉碎磨細(xì),進(jìn)行重選、浮選,得重金精礦粉,然后采用火法、 濕法和電解法煉金。

    1980—1982年,常州冶煉廠對金銀生產(chǎn)工藝進(jìn)行技術(shù)改造。一是把6 只分開的銀電解槽聯(lián)結(jié)為一體,采用機(jī)械化程度較高的輸送帶撈取銀粉,使生產(chǎn)連續(xù)化,擴(kuò)大原有設(shè)備的生產(chǎn)能力;二是處理銀電解廢液,由食鹽沉淀法和銅置換法改為焙解法新流程,使硝酸銀的直接回收率從90%提高到96%,浸出液直接返回銀電解槽使用;三是金始極片用金箔代替原用的純銀板作陰極,電解金的純度高達(dá)99.996%。1983年,從粗銅至陽極泥的工序,黃金回收率99.3%,白銀回收率99.2%;從陽極泥至成品工序,電解金回收率98.5%,電解銀回收率98.23%。

    (四)鎂、鍶

    1963年南京白云石礦以白云石為原料,用煤作燃料,煉出金屬鎂。后因煤炭供應(yīng)緊張而停產(chǎn)。19 72年,經(jīng)冶金部批準(zhǔn),該礦采用外熱法(皮口法)煉鎂。 在鄭州輕金屬研究所的協(xié)助下,建成8罐還原爐一座,以白云石為原料,經(jīng)回轉(zhuǎn)窯煅燒、磨粉,配上還原劑硅鐵粉制團(tuán),以重油作燃料,在高溫真空條件下還原得到金屬鎂(純度99.5%)。還原罐要求具有一定抗氧化能力和耐高溫強(qiáng)度(能在1200 ℃溫度下長期使用),材質(zhì)較密,保證系統(tǒng)真空度在0.1毫米汞柱以下,熱阻小,熱傳導(dǎo)快。

    經(jīng)6年試驗,以3Cr24Ni7N還原罐使用壽命9個月為最長。煉成1噸金屬鎂,需煅燒白云石6.5噸、硅鐵粉(含硅72%)1.43噸、重油9.1噸、電7340千瓦時。此項成果后獲省科技成果二等獎。至1980年,累計產(chǎn)鎂200噸。后重油供應(yīng)困難、成本高, 沒有繼續(xù)生產(chǎn)。1987年根據(jù)市場需要,恢復(fù)金屬鎂提煉,并擴(kuò)建煉鎂車間,建成16罐還原爐2座,年產(chǎn)300噸鎂錠。翌年產(chǎn)鎂錠61.86噸。

    1985年,南京市冶金研究所首創(chuàng)高純級和工業(yè)級金屬鍶的提煉工藝。該所利用鍶元素活性高、性質(zhì)與同類元素相近、在還原過程中有自吸氣現(xiàn)象等特性,將還原與提煉工藝合而為一,從溧水天青石中提煉出金屬鍶,純度達(dá)到99.9%。1987年,溧水縣綜合化工廠亦從自產(chǎn)的碳酸鍶中煉出純度99.5%的金屬鍶。是年,省內(nèi)產(chǎn)金屬鍶20噸。

當(dāng)時上海冶煉廠是用電解銅作原料,在10噸反射爐中熔化,做銅。該反射爐爐床面積4.16m2,熔池3040×1500mm,熔池最大深度350mm。每爐冶煉時間6小時,還原結(jié)束時爐內(nèi)銅水溫度1170℃~1190℃。 

  現(xiàn)在我們認(rèn)為該爐設(shè)計太小,熔池太淺,銅液的氧含量不宜控制,前面引桿剪坯需要一、二噸,后面二、三噸銅液在爐子放不出,中間只剩四、五噸銅水很難正常生產(chǎn)。當(dāng)初該陽極爐如設(shè)計五十噸左右,也許能實驗成功。 

  在火法精練過程中,要脫除的雜質(zhì)可分五大類,第一類是在氧化過程中易除去的雜質(zhì),第二類是在氧化過程中一般能脫除的雜質(zhì),第三類為難于脫除的雜質(zhì),第四類是較少脫除的雜質(zhì),第五類是不能脫除的雜質(zhì)。在生產(chǎn)實踐中主要雜質(zhì)是Pb、Sn、Ni、Fe、O、S等。應(yīng)該說S、Zn屬于第一類,F(xiàn)e屬于第二類,pb、Sn是第三類,Ni則是第四類,而O必須在還原中脫除。 

  實踐證明,在氧化造渣過程中,雜質(zhì)脫除率高達(dá)90%,但還有10%左右的錫會給生產(chǎn)帶來麻煩。從理論上講,銅與錫在液態(tài)時互溶,精練爐中的錫主要來自錫青銅,鍍錫銅廢料。在精煉過程中錫被氧化成亞錫和二氧化錫,前者呈堿性,后者呈酸性。 

 
標(biāo)簽: 銅鋁 加工工藝 金屬冶煉
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