Discussie over het zuigprobleem van koper
1. Oplossen van gas
De gassen die in koper kunnen worden opgelost zijn voornamelijk waterstof en zuurstof. Diatomaire moleculaire gassen kunnen niet direct worden opgelost in metaalsmelten. Het oplossingsproces van gas is: atomen geadsorbeerd op het metaaloppervlak - atomen gedissocieerd in elementair gas - diffunderen in het metaalrooster om vaste oplossingen en verbindingen te vormen. Waterstof en zuurstof zijn schadelijke elementen in koper. Ze kunnen niet alleen de prestaties van koper verminderen, maar kunnen ook leiden tot het optreden van "waterstofziekte". Koperblokken bevatten een bepaalde hoeveelheid zuurstof, maar als er teveel zuurstof of waterstof wordt opgelost, zal dit de belangrijkste oorzaak zijn van ongelukken met de kwaliteit van de blokken. Daarom moeten bij het smelten van koper maatregelen worden genomen om de gasbron te blokkeren en het contact van lucht, vocht, olie en verschillende verontreinigende stoffen met de smelt te vermijden of te minimaliseren. Het oplossingsproces van gas is bedoeld om de "adsorptie" -toestand te elimineren, waardoor het oplossingsproces niet kan worden vastgesteld.
Onder bepaalde adsorptieomstandigheden hangt de mate van oplosbaarheid van gas in metaal voornamelijk af van:
(1) De bindende kracht tussen gas en metaal.
Het waterstofatoom van elementair gas heeft de kleinste straal en is een uiterst reactief element. Het kan worden opgelost in bijna alle metaalhoudende vloeistoffen en vaste stoffen. In veel metalen is waterstof verantwoordelijk voor 60% tot 90% van het totale gasgehalte, daarom wordt metaalabsorptie vaak "waterstofabsorptie" genoemd. Zuurstof heeft ook een sterke affiniteit met koper in vloeistof, en er vindt zuurstofabsorptie of oxidatie plaats, dus Cu2O wordt gevormd en opgelost in de kopervloeistof.
(2) Temperatuur en tijd
Hoe hoger de temperatuur van het metaal en hoe langer de contacttijd tussen gas en metaal, hoe meer gas er zal oplossen. Alleen door de temperatuur verder te verhogen en het gesmolten metaal zelf een zeer hoge dampspanning heeft, zal de oplosbaarheid geleidelijk afnemen.
(3) Verspreidingssnelheid van gas in vloeibaar koper
De inductieoven met vermogensfrequentie verbetert de diffusiesnelheid aanzienlijk vanwege het automatische roereffect van elektromagnetische kracht.
(4) De relatie tussen waterstof en zuurstof in gesmolten koper
De relatie tussen het waterstof- en zuurstofgehalte in vloeibaar koper is omgekeerd evenredig met minder zuurstof en meer waterstof, meer zuurstof en minder waterstof. Dit kan verklaren waarom TP2, dat volledig zuurstofarm is, gevoeliger is voor waterstofschade dan T2.
2. Kopersmelten
Bij het smelten van koperen elektrische ovens wordt elektrolytisch koper als grondstof gebruikt. Het elektrolytische kopermateriaal zelf bevat gas en de oppervlaktetoestand ervan heeft een belangrijke invloed op de zuigkracht van het gesmolten bad.
Houtskool wordt vaak gebruikt als bedekking en desoxidatiemiddel bij het smelten van koper. De deoxidatie ervan wordt alleen uitgevoerd op het oppervlak dat in contact komt met het vloeibare metaal, daarom wordt het een oppervlakte-deoxidatiemiddel genoemd. Voor gedeoxideerd koper (zoals TP1, TP2) wordt, terwijl houtskool wordt gebruikt om te deoxideren, ook fosforkoper gebruikt voor de uiteindelijke deoxidatie voordat het uit de oven komt. Fosforkoper kan in het gesmolten bad zinken en in het gehele gesmolten bad oplossen, en heeft een wisselwerking met de oxidatie in het gesmolten metaal. Materiaalinteractie, deoxidatie-effect is aanzienlijk.
Bij de bovengenoemde twee deoxidatiereductiereacties worden gassen geproduceerd, namelijk CO, CO2 en P2O5. Deze gasproducten kunnen waterstof meenemen om uit het vloeistofoppervlak te ontsnappen wanneer de smelt stijgt. Maar vergeleken met deoxygenatie is deze dehydrogenering secundair of beperkt.
Houtskool bevat echter feitelijk gas en vocht, vooral houtskool die niet goed is gecalcineerd. Daarom is het moeilijk om oxidatie en waterstofabsorptie te vermijden onder omstandigheden die houtskool bedekken. Tijdens het smelten, oxidatie en dehydrogenering bestaan waterstofabsorptie- en deoxidatieprocessen vaak naast elkaar. De vraag is welke het meest dominant is: de gunstige kant of de schadelijke kant. Dit vereist het beheersen van de procesomstandigheden om voordelen te bevorderen en nadelen te vermijden.
3. Effect van gas op het gieten van blokken
Bij routineproductie kunnen bellen op kopermaterialen worden veroorzaakt door extrusie of gietstukken, en zijn accidentele defecten in technisch afval. De kwaliteitsverantwoordelijkheid voor het langdurige en abnormaal grote aantal bellen ligt in het vorige proces: gieten, dat wordt veroorzaakt door de poriën in de koperstaaf.
De poriën in de koperstaaf zijn gevuld met gas. Kleinere poriën kunnen na verwerking samengedrukt worden, maar kunnen tijdens daaropvolgende verwerkingsstappen als oppervlaktedefecten zichtbaar worden. Wanneer er veel poriën in de koperstaaf zitten, zullen er tegelijkertijd grotere poriën zijn. Op dit moment zal er blaasvorming optreden in het midden- en achtergedeelte van de geëxtrudeerde buisplano. De blaasvorming wordt meestal continu verdeeld langs de extrusierichting en wordt ernstiger naar het achterste uiteinde (het resterende uiteinde van de extrusie). en de borrelende verdeling in de omtreksrichting is onregelmatig. Degenen met ernstige blaren kunnen niet worden gerepareerd en kunnen alleen worden gesloopt, terwijl degenen met mildere blaren worden gerepareerd en vervolgens aan het rekproces worden toegevoegd. Tijdens het strekken komen echter schilfers en insluitsels bloot, wat een grotere impact heeft op de opbrengst. Bij het extruderen van kleinere buisplano's met waterslot worden, vanwege de hoge koelintensiteit en het kleine borrelen (het gas heeft geen tijd om zich te verzamelen en uit te zetten), veel defecten zoals afpellen en insluitsels blootgelegd tijdens het daaropvolgende productieproces van koudwalsen, en de buis eindigt. Er vond een gedeeltelijke splitsing plaats. Na het uitgloeien zal de getrokken buis een grote hoeveelheid uitslagachtige blaarvorming vertonen. Het verschil met de blaarvorming van de geëxtrudeerde knuppel is dat de bellen meestal discontinu en kleiner zijn. De grote belletjes zijn als rijstkorrels en de kleine als naaldpunten. Ze zijn niet gemakkelijk met het blote oog waar te nemen. Het moet zo zijn. Je kunt het detecteren door het te voelen.
De vorming van bellen is het resultaat van gasreagregatie en expansie onder invloed van temperatuur en tijd na compressie van de poriën.
De afgewerkte buis (zonder borrelen) heeft slechte drukweerstand, uitzettings- en afvlakkingseigenschappen, wat het verlies aan plasticiteit van het materiaal weerspiegelt.
Een andere reden voor het blaren van koperen buizen is dat de staaf een oververzadigde vaste koperoplossing is, die het kristalrooster vervormt, spanning van het derde type veroorzaakt en de plasticiteit vermindert. Tijdens extrusie of uitgloeien, als gevolg van temperatuurveranderingen, slaat waterstof neer uit grensvlakken zoals korrelgrenzen of insluitsels die zich uitstrekken langs de extrusierichting om bellen te vormen.
De aanzuiging van koper zorgt ervoor dat de extrusiestaaf gaat borrelen. Het kenmerk van bellen in gegloeide buizen is dat vrijwel elke buis bellen bevat, wat resulteert in een scherpe daling van de opbrengst en batchgewijze sloop. Dit is heel anders dan andere oorzaken van blaarvorming.
Suggesties voor maatregelen om aspiratie te voorkomen
Het overmatige gasgehalte in koperblokken wordt veroorzaakt door een combinatie van factoren, zoals productieactiviteiten die niet voldoen aan de eisen van het kopersmelt- en gietproces, evenals slechte grondstoffen, afdekmiddelen en beschermende gassen. Alle ongunstige factoren moeten zoveel mogelijk worden geëlimineerd om ervoor te zorgen dat de productie gebaseerd is op veiligheid en kwaliteit. Uit het perfectionerings- en verbeteringsproces blijkt dat het smeltbad (primaire zuigkracht) de grootste impact heeft op de zuigkracht. Nadat deze link in principe is opgelost, wordt het borrelen van de koperen leiding aanzienlijk verminderd (de bellen worden steeds kleiner). Alleen wanneer de problemen met de secundaire luchtaanzuiging, de spilbasis en de pakking tegelijkertijd worden opgelost, kan het borrelen van de koperen leiding volledig worden geëlimineerd.
De sleutel tot het voorkomen van aspiratie is het blokkeren van de "luchtbron". De belangrijkste maatregelen zijn:
(1) Elektrolytisch koper moet aan de normen voldoen; gerecycleerde materialen uit borrelende buizen worden niet gebruikt voor de productie van rood koper.
(2) Laadmaterialen (materialen moeten "olievrij, watervrij en niet-gemengd" zijn) moeten meerdere keren worden geladen en volledig gevuld om de door de lading geabsorbeerde waterdamp volledig te elimineren. Concentreer u op het vullen van een oven in 2 tot 3 keer, en doe het niet te vaak.
(3) De houtskool moet droog zijn (gecalcineerde houtskool heeft de voorkeur). ***Houtskool moet onmiddellijk na het laden worden toegevoegd, met een dekkingsdikte van 100 mm ~ 150 mm om te voldoen aan de eisen van het voorkomen van luchtinhalatie, deoxidatie en hittebehoud.
(4) De ovendeur moet op tijd worden gesloten nadat de lading is gesmolten.
(5) Calciumchloride (droogmiddel) wordt in de droger van het gasgeneratiesysteem geïnstalleerd en op tijd vervangen om vocht in het gas te absorberen. De gaskap moet goed worden afgedekt en het gas moet 5 tot 10 minuten vóór het lossen worden ingeschakeld om de oorspronkelijke lucht in de kap volledig te verwijderen.
(6) De spilbasis moet worden gedroogd en voorverwarmd met gas. Droog gebruiken
Als basis moeten koperen blokken worden gebruikt, en zaagsel mag niet als basis worden gebruikt.
