惰性气体在特种加工中的应用

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1、铜棒车间炼铜改善评估报告1、改善思路及理论基础：对熔炼过程化学反应的详细分析，寻找改善熔炼过程铜损耗的方法。熔炼过程的物理变化为铜熔化，化学反应主要为金属的氧化反应及杂质间的反应如铜锌硫磷铁等的化学反应。损耗主要为铜及合金的氧化烧损，铜及合金的烟尘，铜及合金的挥发。主要从氧化烧损这个角度寻找改善方案。2、改善的效益预估：1>09年统计数字（该数字准确度不够，供参考）买入铜锭481吨，锌锭31吨，电解铜14吨，铜棒60吨，其他铜5吨；09年初库存：铜棒45吨，其他（铜锭、锌锭、铜销）18吨；09年末库存：铜锭1吨，电解铜4吨，

2、锌锭1吨，铜棒47吨，铜销4吨；09成品产出约440吨；09年度损耗金属量（黄铜）计算：09买入金属总量+年初库存-年末库存-成品产出重量481+31+14+60+5+45+18-1-4-1-47-4-440=157吨如果按此计算，我们09年损耗掉157吨黄铜。该数字准确性不够，不可能损耗157吨铜，仅供参考。2>据阿贵反馈，我们一个月炉灰大约有6-7吨，一年大约产生炉灰70吨以上。3>据车间去年的统计，整年铜棒产出量超过1000吨。也就是说我们09年铜的熔炼量在1000吨以上。由此得出：我们09年熔炼量超过1000吨，金属

3、（黄铜）损耗超过70吨，行业的一般损耗水平在4%以下。如果按70吨炉灰加上烟尘和挥发，我们的损耗超过7%，我们的具体损耗由于没有人关注过这个问题没有数据无法得出准确的数值，无法解释我们损耗为什么这么高。如果降低20%的损耗，即减少产生70*20%=14吨炉灰，就是获得14吨黄铜，节约成本达14*3万=42万，3万为黄铜和炉灰的差价。如果减少50%损耗，节约成本105万，那就更可观。第3页共3页3、详细说明铜损耗的产生。1>炉渣和粉尘的生成过程。炉渣的生成过程：熔化时熔化金属的表面发生剧烈的氧化反应，生成一定量的金属氧化物，而

4、一般金属氧化物与金属本身之间的密度有差异，一般来说其差异在20%以下，金属的密度要高一些。当熔化过程中，金属氧化物与一些杂质一起开始浮于金属溶液表面，形成炉渣，随着时间的增加，炉渣逐渐增多，从而生成渣壳，其中包含有金属小颗粒。一般来说，炉料越细则氧化越厉害，炉渣也越多，且炉渣包含未熔细屑也越多，金属损耗也越大。并且铜销因为是粉状，表面粘有油污及杂质，高温情况下发生剧烈氧化，金属烟尘大量散发，而且大量细小金属颗粒和氧化物一起被包在炉渣内。随着炉渣一起扒出，造成金属损耗居高不下。我们铜棒车间烟尘主要就是氧化锌，就是我们看到的白色

5、烟尘。由此可知：如果纯粹用铜锭来拉铜棒，铜损耗会少很多，铜销也是要必须回炉的，所以把铜销挤成饼再回炉能降低氧化损耗。铜销中的油污和杂质也是增加铜氧化烧损的帮凶，应该从管理上控制铜销的油污和杂质。如果熔炼过程金属无法接触氧气便可以大幅度减少铜的氧化损耗。2>金属挥发熔炼过程中，金属的挥发是难以避免的。挥发损失主要取决于金属的蒸汽压；此外，与熔炼温度和时间、炉气性质和压力、熔炼设备和炉膛面积等因素有关。金属的蒸汽压随温度的升高而增加。金属的蒸汽压愈大或沸点愈低，挥发损失愈大。第3页共3页4、总体改善思路。1>整个熔炼过程采用惰性

6、气体保护，使得金属减少或没有氧化反应的机会，从源头上避免大部分炉渣的产生。需要产生惰性气体的设备，费用大约20万。同时对熔炼炉密封性及操作性做改善，主要是熔炼炉的炉盖和加料，熔炼炉和保温炉的密封连接，以及保温炉的密封。惰性气体设备的年使用费用约在4万左右。主要是电费和耗材（滤芯）的费用。或者采用真空熔炼，市场上也有类似的电炉。真空熔炼同样金属氧化几率会大幅降低从而大幅度减少氧化损耗。2>购买挤饼机，把铜销挤成饼再进行投料熔炼。挤饼机价格约6万左右。3>对铜屑加强管理避免杂质掺入，比如油脂、铁屑、石块、杂物等。除了不要混入杂质

7、，对铜销的收集也要去改善，比如设计合理的挡板，不要让铜销到处飞，及节省扫铜销时间也可以有效避免杂质掺入铜销。4>除尘改善。主要是改善工作环境，顺带回收氧化锌。5>上料改善。结合熔炼炉密封以及考虑上料节省体力。第3页共3页