熔炼工艺知识介绍

铝合金熔炼工序
铝合金熔炼工序一般分为以下几个步骤：
1. 铝合金的原料准备：将所需的铝合金原料，如铝锭、合金添加剂等按比例准备好。

2. 铝合金熔炼：将铝合金原料放入熔炼炉中，加热至一定温度，使其完全熔化。

3. 添加合金元素：在铝合金熔化的过程中，根据合金的配方要求，逐步添加所需的合金元素，如铜、硅、锰等，以调整合金的化学成分。

4. 调整温度和搅拌：根据合金的特点，调整炉内的温度和搅拌速度以保持合金中的元素均匀分布。

5. 除杂和净化：通过气体吹炼、共熔法等方法，除去合金中的夹杂物和气体，提高合金的质量。

6. 浇注：将熔融的铝合金从熔炼炉中倒入铸造模具中，形成所需的铝合金产品。

7. 冷却和固化：待铝合金产品冷却后，开始固化过程，使其恢复到固态，获取最终产品。

以上是常见的铝合金熔炼工序，具体的操作步骤和工艺参数可能会因合金类型和生产工艺的不同而有所差异。

金属熔化基本知识的讲解金属熔化是指当金属达到其熔点时，固态金属转变为液态金属的过程。

了解金属熔化的基本知识对于有关金属加工、材料设计和金属熔炼等领域的人士非常重要。

熔点金属的熔点是指金属转变为液态的温度。

不同的金属具有不同的熔点，熔点通常以摄氏度（℃）表示。

例如，铁的熔点是1538℃，铝的熔点是660℃，铜的熔点是1083℃等。

熔化过程金属熔化过程可以分为几个阶段。

首先，金属在升温过程中固态结构逐渐变松，晶体结构开始流动。

当温度达到金属的熔点时，金属原子的热运动变得非常剧烈，金属开始转变为液态。

在液态状态下，金属原子的热运动更加自由，可以流动和重排。

当温度降低到金属的凝固点时，液态金属又会逐渐转变为固态。

影响因素金属熔化的温度和过程受多种因素的影响。

其中最重要的因素是金属的种类。

不同种类的金属由于其原子结构和化学性质的差异，其熔点也不同。

此外，外界环境的温度和压力也会对金属的熔化过程产生影响。

应用领域金属熔化的基本知识在许多领域都有应用。

在金属加工中，了解金属的熔点可以帮助选择合适的加工温度和工艺。

在材料设计中，掌握金属熔化过程可以指导合金的设计和合金材料的选取。

在金属熔炼领域，了解金属的熔化特性可以帮助优化炉温和炉内工艺参数。

结论金属熔化是金属从固态转变为液态的过程，具有重要的应用价值。

了解金属的熔点、熔化过程和影响因素，对于金属加工、材料设计和金属熔炼等领域的人士非常重要。

深入研究金属熔化基本知识，可以为相关领域的研究和实践提供基础支持。

铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程资料来源：全球铝业网铝业知识频道一、铝合金熔炼规范（1）总则①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T9438-1999《铝合金铸件》、JISH5202-1999《铝合金铸件》、ASTMB108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T15115-1994《压铸铝合金》、JISH5302-2006《铝合金压铸件》、ASTMB85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。

②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气（天然气）炉内进行。

一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。

铸铁坩埚须进行液体渗铝。

（2）配料及炉料1）配料计算①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少；也可根据实际情况调整加镁量。

②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。

2）金属材料及回炉料①新金属材料铝锭：GB/T1196－2002《重熔用铝锭》铝硅合金锭：GB/T8734-2000《铸造铝硅合金锭》镁锭：GB3499-1983《镁锭》铝铜中间合金：YS/T282-2000《铝中间合金锭》铝锰中间合金：YS/T282-2000《铝中间合金锭》各牌号的预制合金锭：GB/T8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTMB197-03《铸造铝合金锭》、JISH2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。

②回炉料包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。

回炉料的用量一般不超过80％，其中破碎重熔料不超过30％；对于不重要的铸件可全部使用回炉料；对于有特殊要求（气密性等）的铸件回炉料用量不超过50%。

3）清除污物为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去（可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件）。

冲天炉熔炼工艺培训教材本章的主要内容分三大部分：冲天炉熔炼工艺基础知识、铸锻厂冲天炉简介、冲天炉熔炼控制要点。

适用的工序：冲天炉熔炼工序。

一、冲天炉熔炼工艺基础知识冲天炉熔炼基本原理冲天炉熔炼是由底焦燃烧、热量交换和冶金反应三个基本过程组成。

图所示为冲天炉工作过程原理图。

层焦铁料底焦底焦高度风嘴炉缸分渣器图冲天炉工作过程原理图1.1.1底焦燃烧焦炭的燃烧反应在焦炭的表面进行，因条件不同，碳和氧之间要发生四种不同反应。

C + O2→CO2（1）C + 1/2 O2 →CO （2）CO + 1/2 O2 →CO2 （3）CO2 + C →2CO （4）炉气中CO的比例越大，其化学热损失也越大。

但是，为了减少硅、锰等元素的烧损，保证铁液冶金质量，炉气中要有一定量的CO。

炉气中的CO量的多少，不仅说明焦炭燃烧的完全程度如何，同时也表明了炉气氧化性的高低，对熔炼过程的热效率和冶金作业有着重要影响。

冲天炉内焦炭燃烧的快慢主要由扩散速度决定。

凡是能提高气流速度、加大焦炭与气流的接触面积、提高风温和增加氧气含量的措施，均可提高扩散速度，强化焦炭的燃烧。

冲天炉内的燃烧过程是在底焦中进行，根据焦炭燃烧的化学反应，可将底焦燃烧划分为两个反应区段：氧化带——从风口到自由氧基本耗尽，CO2浓度达到最大值的区域，氧化带发生上述（1）、（2）、（3）反应。

还原带——从氧化带顶面至炉气中CO2和CO含量基本不变得区域，还原带发生上述（4）反应。

O2图冲天炉内炉气成分及区域划分示意图图熔炼过程中，为使消耗的底焦得到层焦的补充，送风量必须与焦炭的消耗量相适应。

1.1.2 热量交换冲天炉的热交换是在高温炉气向上运动，固体炉料和铁液向下运动的过程中进行的。

一般将冲天炉沿炉身高度方向划分为预热区、熔化区、过热区和炉缸区，如图所示。

1.预热区是指从料面到铁料开始熔化的位置的这段区域。

炉气与炉料之间的热传导方式以空气对流为主。

2.熔化区是指从铁料开始熔化到熔化完毕这一区域，实际上也就是底焦顶面高度的波动范围，其高度大致等于层焦的厚度。

真空熔炼原理真空熔炼是一种重要的冶金工艺，广泛应用于金属材料的生产和加工过程中。

它通过在真空环境下对金属进行加热，使金属在无氧环境下熔化并进行精炼，从而得到高纯度、高质量的金属材料。

真空熔炼原理是基于热力学和物理化学原理的，下面将详细介绍真空熔炼的原理及其相关知识。

首先，真空熔炼的原理基于热力学原理，即在真空环境下，金属的熔点会降低。

在常规的大气压下，金属的熔点是固定的，但是当金属处于真空环境中时，由于没有氧气和其他气体的存在，金属的熔点会显著降低。

这使得在真空环境下可以更容易地对金属进行加热并使其熔化，从而实现金属的熔炼和精炼。

其次，真空熔炼的原理还涉及物理化学过程。

在真空环境下，金属熔化后，其表面会形成一层氧化膜，这会对金属的质量和纯度产生不利影响。

因此，在真空熔炼过程中，需要通过真空抽吸或者气体保护等方式将氧化膜和其他杂质从金属表面去除，从而提高金属的纯度和质量。

此外，真空环境还可以有效地减少金属与气体的接触，避免金属受到氧化、硫化等污染，从而得到更纯净的金属材料。

此外，真空熔炼的原理还涉及热传导和传热技术。

在真空环境下，金属的加热和冷却速度会更加均匀和稳定，这可以有效地避免金属因温度梯度而产生的应力和变形，从而得到更加均匀和稳定的金属材料。

同时，真空环境还可以提高金属的热传导性能，使得金属内部的温度分布更加均匀，有利于金属的熔炼和精炼过程。

综上所述，真空熔炼是一种基于热力学和物理化学原理的重要冶金工艺。

它通过在无氧环境下对金属进行加热和精炼，得到高纯度、高质量的金属材料。

真空熔炼的原理涉及金属熔点降低、氧化膜去除、热传导等多个方面，这些原理相互作用，共同促进了真空熔炼工艺的高效实施。

在实际生产中，真空熔炼技术已经得到了广泛的应用，并在金属材料的生产和加工领域发挥着重要的作用。

熔炼工艺流程培训知识熔炼是一种将金属材料加热至高温并使其完全熔化的工艺。

熔炼过程不仅能够将金属提纯，还可以改变其化学性质和物理性质。

为了更好地掌握熔炼工艺流程，下面将介绍熔炼的基本工艺流程和关键知识点。

1.工艺前准备：在熔炼过程中，首先需要准备原料。

原料可以是纯金属，也可以是金属合金。

合金中的金属成分决定了最终熔炼所得到的金属的成分。

在选择原料时，需要考虑其纯度和化学成分。

2.铸型制备：在熔炼前，需要准备合适的铸型。

铸型可以是砂型、金属型或其他形式的模具。

铸型的制备要考虑到熔炼金属的流动性以及热传导性能。

3.熔炼设备：选择适当的熔炼设备是熔炼工艺的关键。

常见的熔炼设备有电阻炉、感应炉和氩弧炉等。

不同的熔炼设备适用于不同的金属和合金。

4.加热和熔炼：将原料放入熔炼设备中，通过加热使其达到熔点并完全熔化。

在熔炼过程中，需要控制温度、时间和加热速率等参数，以确保金属材料完全熔化并避免过度熔化或过早凝固。

5.净化和提纯：在熔炼过程中，原料中可能存在杂质和非金属物质。

通过添加适当的净化剂或进行其他处理，可以去除这些杂质并提高金属的纯度。

净化和提纯的具体方法取决于金属的种类和净化的目标。

6.浇注和冷却：将熔融金属倒入铸型中，并等待金属凝固，形成所需的产品。

在此过程中，需要控制冷却速率、铸型温度和冷却介质等参数，以确保金属的结构和性能符合要求。

7.产品处理：金属凝固后，需要进行一些后处理工作，如去除铸型、焊接、切割、热处理等。

这些工作旨在使金属产品符合要求，并提高其性能和可用性。

以上是熔炼工艺的基本流程和关键知识点。

在实际应用中，还需要结合具体的材料和工艺要求进行合理的工艺参数选择和操作控制。

熔炼工艺的掌握需要长期实践和经验积累，通过培训和学习可以提高熔炼技术水平，确保熔炼工艺的稳定性和产品质量。

现代冶金工艺学-钢铁冶金卷钢铁冶金是现代冶金工艺学的重要分支之一，它研究的是钢铁生产中的各个环节和工艺技术。

本文将系统介绍现代钢铁冶金工艺学的相关知识，涵盖了从原料准备到钢铁成品加工的全过程。

1. 原料准备在钢铁冶金过程中，原料的准备至关重要。

常用的原料主要包括铁矿石、焦炭和石灰石等。

首先，对原料进行采样和分析，确定其化学成分和物理性质，以便后续工艺选取和控制。

然后，通过破碎、筛分和配料等步骤，将原料加工成适合冶炼的料块或粉末。

2. 熔炼工艺钢铁的熔炼是整个冶炼过程中最关键的环节之一。

常用的熔炼方法有高炉法、转炉法和电炉法等。

高炉法主要用于生产生铁，通过冶炼炉料，使铁矿石中的铁氧化物与焦炭还原反应生成金属铁。

转炉法和电炉法则用于生产钢铁，其中转炉法是将生铁和适量废钢投入转炉进行氧化还原反应，而电炉法则是通过电炉将废钢和生铁进行加热和冶炼。

3. 精炼工艺钢铁冶金中的精炼工艺对于提高钢铁质量至关重要。

精炼工艺主要包括脱硫、脱磷、脱碳、脱氧和合金化等步骤。

通过控制温度、加入适量的脱硫剂、脱磷剂和脱碳剂，可以减少钢液中的不纯物质含量，提高钢的纯净度和机械性能。

同时，通过添加适量的合金元素，可以改善钢的性能，调整钢的化学成分，满足不同工程用途的需求。

4. 连铸工艺连铸是将钢液铸造成坯料的过程，是现代钢铁冶金中的一项重要工艺。

通过连铸工艺，可以将熔融的钢液快速冷却成坯料，保持坯料的形状和尺寸，减少缺陷的产生。

常用的连铸工艺有直接连铸法、直接氧化连铸法和连续铸轧法等。

其中，直接连铸法是将钢液通过连铸机连续铸造成坯料，直接氧化连铸法则是在连铸过程中通过喷吹氧气进行氧化和脱气。

5. 成品加工钢铁冶金的最后一步是成品加工，将坯料进一步加工成成品。

常用的加工方法包括热轧、冷轧、锻造、焊接等。

热轧是将坯料加热到一定温度后进行塑性变形，冷轧则是在室温下进行变形加工。

锻造是通过对坯料进行加热和塑性变形，使其形成所需的形状和尺寸。

合金熔炼知识点总结1.铸造性能：流动性，充型能力，收缩性，偏析。

气体及夹杂物等2.合金的流动性与充型能力的区别1）充型能力是液态金属充满型腔获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力流动性是指液态铸造合金本身的流动能力。

2）流动性好的合金，其充型能力强3）流动性影响因素：合金的种类，化学成分及结晶特点3.收缩性：铸造合金从液态冷却到室温的过程中，其体积和尺寸缩减的现象称为收缩性。

1）收缩的三个阶段;液态收缩阶段，凝固收缩阶段，固态收缩阶段。

2）收缩方法：体收缩，线收缩3）影响收缩的因素：化学成分，浇注温度，铸件结构与铸型条件4）收缩对铸件质量的影响：产生缩松和缩孔[主要原因是液态收缩和凝固收缩]防治措施：调整化学成分，降低浇注温度和减少浇注速度，增加补缩能力，增加铸型激冷能力。

6.铸造应力：铸件在凝固冷却的过程中因温度的下降而产生收缩使铸件和长度发生变化，若这些变化受到阻碍便会在铸件中产生应力称为铸造应力。

1）铸造应力按其产生的原因可分为三种：热应力，固态相变应力，收缩应力2））铸造应力的防止和消除措施：采用同时凝固的原则提高铸型温度改善铸型和型芯的退让性进行去应力退火7.铸铁：铸铁是一系列主要由铁、碳和硅组成的合金的总称[铁，碳，硅，锰，磷，硫及其其他合金元素]1）铸铁中的碳以化合态渗碳体和游离态石墨形式存在2）.影响铸铁组织和性能的因素：a.碳和硅[铸铁中碳、硅含量均高时，析出的石墨就愈多、愈粗大]b.硫[强烈阻碍石墨化,增加热脆性，恶化铸铁铸造性能硫含量限制在0.1-0.15%以下]c.锰[弱阻碍石墨化，具有提高铸铁强度和硬度的作用锰含量控制在0.6~1.2%之间]d.磷[对铸铁的石墨化影响不显著。

含磷过高将增加铸铁的冷脆性磷含量限制在0.5%以下]8.铸铁分类：1）按碳存在形式分：白口铸铁，灰口铸铁，麻口铸铁2）按石墨存在形式分：灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁，蠕墨铸铁3）按化学成分分：普通铸铁，合金铸铁4）按性能分：耐热铸铁，耐磨铸铁，耐腐蚀铸铁9.灰铸铁（HT)：指碳主要以片状石墨形式出现的铸铁，断口呈灰色。

目前,中国已引进世界上最先进的炼铜新工艺有:闪速炉熔炼、艾萨熔炼、奥斯麦特熔炼、诺兰达熔炼等。

国内自主创新的有白银法熔炼、金川合成炉熔炼、东营方圆的氧气底吹熔炼。

后3种都是中国人自己研制的,都具有自主知识产权。

这7种也算世界上较先进的炼铜法。

通过多年的实践,国外的先进技术尚存不足之处,分述如下:1、双闪速炉熔炼法:投资大,专利费昂贵,熔剂和原料先进行磨细再进行深度干燥,需额外消耗能源这不尽合理。

熔炉产出的铜硫需要水碎再干燥再细磨,工序繁杂。

每道工序均难以保证100%回收率,会产生部分机械损失;热态高温铜锍水碎物理热几乎全部损失,水碎后再干燥,再加上炉内大量水套由冷却水带走热量,热能利用也不尽合理。

铜锍水碎需要大量的水冲,增加动力消耗。

破碎、干燥要增加人力和动力的消耗。

这些都是多年来该工艺没有得到大量推广的重要原因。

2、艾萨法和澳斯麦特法均属于顶吹冶炼系列:顶吹都要建立高层厂房,噪音大、高氧浓度低烟气量大、顶吹的氧枪12米长,3天至一周要更换一次,不锈钢消耗量大、投资大、操作不方便。

都用电炉做贫化炉,渣含铜一般大于0.6%不合国情。

3、三菱法的不足4个炉子(熔炼炉、贫化电炉、吹炼炉、阳极炉)自流配置,第一道工序的熔炼炉需要配置在较高的楼层位置,建筑成本相对较高,炉渣采用电炉贫化,弃渣含铜量达0.6%~0.7%,远远高于我国多数大型铜矿开采的矿石平均品位,资源没有得到充分的利用。

4、诺兰达和特尼恩特连续吹炼法,尚在工业试验阶段。

诺兰达是侧吹、要人工打风眼、劳动强度很大、风眼漏风率达10%~15%。

有很大噪音、操作条件不好、冶炼环境不理想。

如果掌握不好容易引起泡沫渣喷炉事故。

综上所述,让我们来寻求新的冶炼工艺,在不断的探索中发现新途径。

氧气底吹炉炼铅、炼铜最早是湖南水口山和中国有色工程设计研究总院共同研发在水口山进行过半工业试验。

首先用于炼铅,产业化取得成功,继这之后,中国有色工程设计研究总院原副院长、总工程师、全国设计大师蒋继穆,用在炼铜上,曾找过多家合作,可是谁都不想吃第一只螃蟹。

电渣重熔工艺和理论知识ESR techniques and theoretical knowledge* 一、电渣重熔基础理论知识1、概述电渣冶金起源于美国，一九四〇年霍普金斯取得了发明专利。

一九五八年，苏联德聂泊尔特钢厂工业电渣炉建成，现代电渣冶金开始进入工业化进程。

六十年代中期，由于航空、航天、电子、原子能等工业的发展，电渣重熔在苏联、西欧、美国获得较快的发展，生产的品种包括：优质合金钢、高温合金、精密合金、耐蚀合金以及铝、铜、钛、银等有色金属合金。

我国是世界上电渣冶金起步较早的国家之一，一九六〇年，重庆特殊钢厂、大冶特殊钢厂，大连钢厂及上钢五厂的电渣炉先后建成投产。

紧随其后齐齐哈尔钢厂、抚顺钢厂等工业电渣炉相继建成投产。

五十多年来，我国电渣冶金始终保持着旺盛的发展趋势。

随着我国科学技术突飞猛进的发展，航天航海、汽车制造、石油化工、电站建设、核设施、机械制造等诸多行业，以及军工事业的发展、列车提速等许多领域越来越发挥着电渣钢的作用。

目前最大的一座是原上海重型机器厂电渣炉，重熔钢锭重达200t，现在又筹建450t大型电渣炉。

2009年，我国电渣重熔钢生产能力已超过170万t。

50多年来国内外电渣冶金取得了突飞猛进的发展，新工艺、新技术层出不穷，形成了一个跨专业、跨行业的新学科。

2、现代炼钢方法转炉，电弧炉，电渣重熔炉，真空感应炉，真空自耗炉（电弧重熔炉），电子束重熔炉（EBR）等。

电渣重熔是一种炼钢方法，而不是炉外精炼。

炉外精炼方法有LF,VD,VOD,VAD,RH 等。

3、电渣重熔炉类型3.1按工艺特点分：普通电渣重熔炉，电渣熔铸炉，加压电渣炉,保护气氛（可控气氛）电渣炉，连铸式电渣炉，电渣离心浇注炉，电渣热封顶等。

可控气氛电渣重熔技术。

电渣重熔通常在大气下进行，重熔合金中的氧含量，取决于主要脱氧元素的浓度和该脱氧元素的氧化物在渣中的活度。

此外，渣池上的氧分压或多或少也会产生一定的影响。

过去通常采用往渣池中加入脱氧剂的方法对熔渣连续脱氧，但是这会导致熔渣成分的改变。