中频炉熔炼过程中如何提高金属纯度?

2025-07-29 17:00

今天无锡微能数控科技有限公司分享中频炉的内容。中频炉熔炼过程中,提高金属纯度需从原料控制、熔炼工艺优化、炉渣管理、气体控制及设备维护等多维度综合施策,具体措施如下:

一、原料控制:源头保障纯度

原料的清洁度与成分直接影响金属纯度。中频炉熔炼要求原料无锈蚀、油污及杂质,避免带入硫、磷等有害元素。例如,熔炼灰铸铁时,需选用碳素钢废钢占比50%以上,回炉料需清除型砂和涂料,生铁占比控制在15%以内,以减少粗大石墨遗传。对于贵金属如银,需使用高纯度银料(如99.9%纯银),并制成小块或颗粒状便于熔化。

二、熔炼工艺优化:准确控制参数

中频炉通过电磁感应加热,需严格控制温度与时间。例如,熔炼铝硅合金时,铝锭需升温至750℃后逐步加入硅,并充分搅拌确保均匀性;灰铸铁熔炼需将碳当量(CE)控制在高于冲天炉0.3%左右,碳含量高于冲天炉0.1%,同时控制硅碳比(Si/C)在0.6-0.7之间,以减少白口倾向和缩松缺陷。此外,采用废钢增碳工艺可增加形核核心数量,细化石墨组织,提升铁液冶金性能。

三、炉渣管理:效率高的除杂与保护

炉渣在熔炼中扮演“净化剂”角色。通过添加造渣剂(如硼砂)与杂质反应形成熔融化合物,利用浮力分离杂质。例如,熔炼黄金时,每公斤黄金添加20克硼砂可有效去除杂质,提纯效率达97%。炉渣还能覆盖金属液表面,隔绝空气,减少氧化和挥发损失,同时维持熔池温度,降低能耗。

四、气体控制:减少氧化与气孔

熔炼过程中需通过惰性气体(如氮气、氩气)或熔剂除气。例如,熔炼钛时,将氮气通入金属液底部,气泡上升带走溶解气体;熔炼铝硅合金时,需在1100℃下进行除气扒渣,再升温至变质温度加入Cu-P变质剂,保温20分钟确保充分变质。此外,终脱氧需在高温静置后接近浇铸温度时进行,通过覆盖除渣剂与脱氧剂反应,避免钢液氧化。

五、设备维护与操作规范:保障稳定性

中频炉需定期检查冷却系统、感应线圈及电气元件,避免因设备故障导致温度波动或杂质混入。操作人员需佩戴防护装备,防止高温金属液溅出烫伤,同时遵循“先增碳后增硅”等工艺原则,确保化学成分稳定。例如,增碳剂粒度需控制在1-4mm,吸收率可达90%,若加入过迟会导致烧损,降低纯度。

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