Discussió sobre el problema de l'absorció del gas de coure, inclosa la dissolució del gas, la fosa de coure, l'impacte del gas en els lingots, etc.
1. Dissolució del gas
Els gasos que es poden dissoldre en el coure són principalment hidrogen i oxigen. Els gasos moleculars diatòmics no es poden dissoldre directament en fosos metàl·lics. El procés de dissolució del gas és: àtoms adsorbits a la superfície del metall - àtoms dissociats en gas elemental - es difonen a la xarxa metàl·lica per formar solucions sòlides i compostos. L'hidrogen i l'oxigen són elements nocius del coure. No només poden reduir el rendiment del coure, sinó que també poden provocar l'aparició de "malaltia de l'hidrogen". Els lingots de coure contenen una certa quantitat d'oxigen, però si es dissol un excés d'oxigen o hidrogen, serà la principal causa d'accidents de qualitat del lingot. Per tant, a l'hora de fondre coure, s'han de prendre mesures per bloquejar la font de gas i evitar o minimitzar el contacte de l'aire, la humitat, l'oli i diversos contaminants amb la fosa. El procés de dissolució del gas és eliminar la condició d'"adsorció", fent que el procés de dissolució no es pugui establir.
En determinades condicions d'adsorció, el grau de solubilitat del gas en metall depèn principalment de:
(1) La força d'unió entre el gas i el metall.
L'àtom d'hidrogen del gas elemental té el radi més petit i és un element extremadament reactiu. Es pot dissoldre en gairebé tots els líquids i sòlids metàl·lics. En molts metalls, l'hidrogen representa entre el 60% i el 90% del contingut total de gas, de manera que l'absorció de metalls sovint s'anomena "absorció d'hidrogen". L'oxigen també té una forta afinitat amb el coure en líquid, i hi ha absorció o oxidació d'oxigen, de manera que es forma Cu2O i es dissol al líquid de coure.
(2) Temperatura i temps
Com més alta sigui la temperatura del metall i més llarg sigui el temps de contacte entre el gas i el metall, més gas es dissolrà. Només en continuar augmentant la temperatura i el metall fos en si té una pressió de vapor molt alta, la solubilitat disminuirà gradualment.
(3) Velocitat de difusió del gas en coure líquid
El forn d'inducció de freqüència de potència millora molt la velocitat de difusió a causa de l'efecte d'agitació automàtica de la força electromagnètica.
(4) La relació entre l'hidrogen i l'oxigen en el coure fos
La relació entre el contingut d'hidrogen i oxigen en el coure líquid és inversament proporcional a menys oxigen i més hidrogen, més oxigen i menys hidrogen. Això pot explicar per què el TP2, que està completament desoxigenat, és més sensible al dany de l'hidrogen que el T2.
2. Funció de coure
La fosa de forn elèctric de coure utilitza coure electrolític com a matèria primera. El mateix material de coure electrolític conté gas i el seu estat superficial té un impacte important en la succió de la piscina fosa.
El carbó vegetal s'utilitza sovint com a coberta i desoxidant quan es fon el coure. La seva desoxidació només es realitza a la superfície en contacte amb el metall líquid, per això s'anomena desoxidant superficial. Per al coure desoxidat (com ara TP1, TP2), mentre s'utilitza carbó vegetal per desoxidar, també s'utilitza coure fòsfor per a la desoxidació final abans de sortir del forn. El coure fòsfor pot enfonsar-se a la piscina fosa i dissoldre's a tota la piscina fosa, i interacciona amb l'oxidació del metall fos. La interacció material, l'efecte de desoxidació és important.
En les dues reaccions de reducció de desoxidació anteriors, es produeixen gasos, és a dir, CO, CO2 i P2O5. Aquests productes gasosos poden portar hidrogen amb ells per escapar de la superfície líquida en pujar des de la fosa. Però en comparació amb la desoxigenació, aquesta deshidrogenació és secundària o limitada.
Tanmateix, el carbó vegetal conté gas i humitat, especialment carbó vegetal que no s'ha calcinat bé. Per tant, és difícil evitar l'oxidació i l'absorció d'hidrogen en condicions de cobertura de carbó vegetal. Durant la fosa, l'oxidació i la deshidrogenació, sovint coexisteixen processos d'absorció i desoxidació d'hidrogen. La qüestió és quina és més dominant, la vessant beneficiosa o la vessant perjudicial. Això requereix controlar les condicions del procés per afavorir avantatges i evitar inconvenients.
3. Efecte del gas sobre la colada de lingots
En la producció rutinària, les bombolles dels materials de coure poden ser causades per extrusió o fosa de lingot, i són defectes accidentals en residus tècnics. La responsabilitat de la qualitat del nombre de bombolles a llarg termini i anormalment gran rau en el procés anterior: la fosa, que és causada pels porus del lingot de coure.
Els porus del lingot de coure estan plens de gas. Els porus més petits es poden pressionar junts després del processament, però es poden exposar com a defectes superficials: pelat durant els passos de processament posteriors. Quan hi hagi molts porus al lingot de coure, hi haurà porus més grans al mateix temps. En aquest moment, es produirà butllofes a les seccions mitjanes i posteriors del tub extruït en blanc. L'ampolla es distribueix majoritàriament de manera contínua al llarg de la direcció d'extrusió i es torna més greu cap a l'extrem posterior (l'extrem restant de l'extrusió). , i la distribució de bombolles en la direcció circumferencial és irregular. Aquells amb butllofes greus no es poden reparar i només es poden desballestar, mentre que els que tenen butllofes més lleus es repararan i després entraran en el procés d'estirament. No obstant això, el peeling i les inclusions queden exposades durant l'estirament, la qual cosa té un impacte més gran en el rendiment. Quan s'extrudeixen peces en blanc de tubs més petits amb segell d'aigua, a causa de l'alta intensitat de refrigeració i el petit bombolleig (el gas no té temps per reunir-se i expandir-se), molts defectes com ara peladura i inclusions queden exposats durant el procés de producció posterior de laminació en fred, i el tub acaba. S'ha produït una divisió parcial. Després del recuit, el tub estirat mostrarà una gran quantitat de butllofes semblants a una erupció. La diferència amb l'ampolla del billet extruït és que les bombolles són majoritàriament discontínues i més petites. Les bombolles grans són com grans d'arròs i les petites són com puntes d'agulles. No són fàcils de detectar a simple vista i cal que ho puguin detectar sentint-lo.
La formació de bombolles és el resultat de la reagregació i expansió de gas sota la influència de la temperatura i el temps després de la compressió dels porus.
El tub acabat (sense ampolla) té poca resistència a la pressió, propietats d'expansió i aplanament, reflectint la pèrdua de plasticitat del material.
Un altre motiu de l'ampolla dels tubs de coure és que el lingot és una solució sòlida de coure sobresaturada, que distorsiona la xarxa cristal·lina, provocant estrès de tercer tipus i reduint la plasticitat. Durant l'extrusió o el recuit, a causa dels canvis de temperatura, l'hidrogen precipita des d'interfícies com ara límits de gra o inclusions que s'estenen al llarg de la direcció d'extrusió per formar bombolles.
La succió de coure fa que la palangana d'extrusió bombollegi. La característica de les bombolles en canonades recuites és que, bàsicament, cada canonada té bombolles, la qual cosa provoca una forta caiguda del rendiment i desballestament per lots. Això és molt diferent d'altres causes de butllofes.
Suggeriments de mesures per prevenir l'aspiració
El contingut excessiu de gas en els lingots de coure és causat per una combinació de factors com ara les operacions de producció que no compleixen els requisits del procés de fusió i fosa del coure, així com matèries primeres pobres, agents de cobertura i gasos protectors. Tots els factors desfavorables s'han d'eliminar tant com sigui possible per garantir que la producció es basa en la seguretat i la qualitat. El procés de perfecció i millora demostra que la piscina fosa (aspiració primària) té el major impacte en la succió. Un cop solucionat bàsicament aquest enllaç, el bombolleig de la canonada de coure es redueix significativament (les bombolles són cada vegada més petites). Només quan es resolen els problemes d'aspiració d'aire secundari, la base del cargol i les juntes al mateix temps, es pot eliminar completament el bombolleig de la canonada de coure.
La clau per evitar l'aspiració és bloquejar la "font d'aire". Les mesures principals són:
(1) El coure electrolític ha de complir les normes; Els materials reciclats dels tubs de bombolles no s'utilitzen per produir coure vermell.
(2) Els materials de càrrega (els materials han de ser "sense oli, sense aigua i no barrejats") s'han de carregar diverses vegades i omplir-se completament per eliminar completament el vapor d'aigua adsorbit per la càrrega. Concentreu-vos a omplir un forn de 2 a 3 vegades i no hi poseu massa vegades.
(3) El carbó vegetal ha d'estar sec (és preferible el carbó vegetal calcinat). ***El carbó vegetal s'ha d'afegir immediatament després de la càrrega, amb un gruix de coberta de 100 mm ~ 150 mm per complir els requisits d'evitar la inhalació d'aire, la desoxidació i la conservació de la calor.
(4) La porta del forn s'ha de tancar a temps després que la càrrega s'hagi fos.
(5) El clorur de calci (agent deshidratant) s'instal·la a l'assecador del sistema de generació de gas i es substitueix a temps per absorbir la humitat del gas. La campana de gas s'ha de cobrir correctament i el gas s'ha d'encendre entre 5 i 10 minuts abans de la descàrrega per eliminar completament l'aire original de la campana.
(6) La base de l'eix s'ha d'assecar i preescalfar amb gas i
S'han d'utilitzar blocs de coure com a base i no s'ha d'utilitzar serradures com a base.
