Trọng tâm nội dung: Đặc biệt đối với đồng nguyên chất (đồng đỏ) luyện kim. Hướng dẫn này thảo luận về tính nhạy cảm của đồng nóng chảy với sự hấp thụ hydro và oxy trong môi trường lò cảm ứng và chia sẻ các công thức thực tế để cách ly không khí và khử oxy.
Phân tích điểm đau cốt lõi: Tại sao nấu chảy đồng nguyên chất trong lò cảm ứng dễ bị hấp thụ khí?
Đồng nguyên chất cực kỳ nhạy cảm với khí (Hydro và oxy) khi ở trạng thái lỏng:
- Hấp thụ hydro: Hydro là thủ phạm chính gây ra độ xốp (lỗ khí). Trong khi hiệu ứng khuấy điện từ của lò cảm ứng đảm bảo nhiệt độ đồng đều, nó cũng liên tục lăn bề mặt tan chảy vào bên trong. Nếu vùng phủ sóng kém, điều này một cách hiệu quả “khuấy động” độ ẩm (nguồn hydro) từ không khí trực tiếp vào chất lỏng đồng.
- Hấp thụ oxy: Oxy phản ứng với đồng tạo thành Cuprous Oxit. Mặc dù điều này không trực tiếp gây ra độ xốp, nó phản ứng với hydro tạo thành hơi nước. Đây là phản ứng cơ bản dẫn đến “sự giòn hydro” và mật độ kém trong vật đúc.
TÔI. Quy trình phủ than: Xây dựng rào cản vật lý và hóa học
Trong lò cảm ứng, than củi không chỉ đóng vai trò là lớp phủ vật lý mà còn là chất khử. Tuy nhiên, sử dụng sai than củi (ví dụ., ẩm hoặc bột) sẽ đưa khí vào thay vì ngăn chặn nó.
1. Lựa chọn và xử lý than (Chủ yếu!)
- Phải được nung/nướng: Than thông thường chứa độ ẩm và chất dễ bay hơi. Mẹo: Bạn phải sử dụng than củi đã được nung ở nhiệt độ cao (trạng thái nóng đỏ) hoặc nướng trong thời gian dài (trên 150°C đối với 2 giờ). Nếu không sấy khô, bản thân than củi trở thành nguồn cung cấp hydro khổng lồ.
- Kiểm soát độ chi tiết:
- Tránh bột: Lò nung cảm ứng có sự khuấy điện từ mạnh. Than bột mịn dễ dàng bị hút vào chất lỏng đồng, gây ra tạp chất xỉ.
- Kích thước đề xuất: Sử dụng than khối kích thước hạt dẻ (10mm – 30mm). Kích thước này gói đủ chặt để cách ly không khí nhưng cũng đủ lớn để dựa vào lực nổi để giữ trên bề mặt mà không bị khuấy dưới.
2. Kỹ năng hoạt động để bảo hiểm
- Thời gian: Đừng đợi đến khi đồng tan chảy hoàn toàn mới thêm than củi. Nên bổ sung mẻ than đầu tiên ngay khi chất nền tan chảy và tạo thành vũng nóng chảy.
- Độ dày phủ sóng: Thường, sự hấp thụ khí xảy ra do lớp phủ được “quá mỏng.” Độ dày của 30mm – 50mm được khuyến khích. Đảm bảo bề mặt chất lỏng đồng không bao giờ bị lộ hoặc phát sáng màu đỏ; nó phải luôn có một lớp che phủ màu đen.
- Lọc xỉ: Khi hớt xỉ trước khi khai thác, hoạt động nhanh chóng. Hớt một phần và đổ ngay hoặc đo nhiệt độ để giảm thiểu thời gian tiếp xúc.
Ii. Quá trình khử oxy đồng-phốt pho: Công thức và thời gian chính xác
Phốt pho-đồng (thường sử dụng Với-14%P hoặc Với-15%P hợp kim chủ) là chất khử oxy hiệu quả nhất cho đồng nguyên chất. Nó phản ứng với Cu2O tạo thành khí Phốt pho Pentoxit hoặc xỉ, sau đó bị trục xuất.
1. Công thức liều lượng thực tế
Đối với đồng nguyên chất tiêu chuẩn, không thể đoán được lượng chất khử oxy. Quá ít sẽ không làm sạch được oxy; quá nhiều sẽ làm giảm nghiêm trọng tính dẫn điện.
- Liều lượng khuyến nghị:0.1% ~ 0.15% tổng trọng lượng đồng.
- Công thức tính toán:
- Phốt pho-Đồng để thêm (g) = Tổng trọng lượng đồng (Kilôgam) * 1.5
- Nghiên cứu điển hình: Để luyện kim 100 Kilôgam bằng đồng nguyên chất, nên thêm 150 g của 15% Phốt pho-đồng.
- Ghi chú: Nếu tỷ lệ phế liệu thu hồi (chất thải) cao và quá trình oxy hóa diễn ra nghiêm trọng, bạn có thể tăng điều này lên 0.2% (200g), nhưng hãy lưu ý rằng độ dẫn điện có thể giảm.
2. Thời điểm vàng để bổ sung
- Đừng thêm quá sớm: Phốt pho sẽ cháy hết và bay hơi ở nhiệt độ cao.
- Khoảnh khắc tuyệt vời nhất: Thêm vào 1-2 phút trước khi gõ/đổ.
- Kỹ thuật vận hành:
- Cắt điện hoặc giảm công suất.
- Đẩy sang một bên một vùng cục bộ của lớp than.
- Sử dụng một Chuông pit tông (Bình chuông) để ép khối Phốt pho-Đồng sâu vào đáy lò (Đừng ném nó lên bề mặt; nếu không thì, phốt pho sẽ nổi và cháy hết mà không khử được oxy).
- Khuấy nhẹ nhàng (sử dụng từ tính dư hoặc bằng tay) đảm bảo phản ứng đồng đều.
- Hãy đại diện cho 1-2 phút để xỉ oxit nổi lên, lướt qua xỉ, và đổ ngay.
Iii. Tóm tắt quy trình
Để dễ dàng vận hành xưởng, bạn có thể tham khảo quy trình làm việc đơn giản này:
- Sự chuẩn bị: Dầu khô/chất gây ô nhiễm từ vật liệu đồng; làm nóng trước và nướng khối than gần đó.
- Bắt đầu tan chảy: Thêm một lượng nhỏ đồng vào đáy nồi nấu và thêm mẻ than khô đầu tiên cùng với phí.
- Trong quá trình tan chảy: Khi vật liệu được thêm vào, liên tục bổ sung than để duy trì 30-50mm độ dày. Nghiêm cấm tiếp xúc với chất lỏng đồng.
- Sau khi tan chảy hoàn toàn: Tăng lên nhiệt độ rót (ví dụ., 1150-1200°C) và hớt bỏ xỉ than cũ có tạp chất hấp phụ.
- Mất oxy hóa (Bước quan trọng):
- Điều chế Phốt pho-Đồng theo tỷ lệ 1.5g mỗi kg.
- Nhấn sâu vào chất lỏng đồng bằng dụng cụ.
- Khuấy đều và đều.
- định cư & Rót: Hãy để yên trong khoảng 2 phút, rắc một lớp chất phủ (chẳng hạn như đá trân châu hoặc than khô tươi) để cách nhiệt, và đổ nhanh.
