精密铸造铜合金熔铸车间管理

        铜熔铸车间设计采用熔炼和铸造(zhuzao)工艺，生产各种规格的铜及铜合金锭坯的铜加工厂车间设计。设计内容主要为：工艺流程选择、设备选择和车间布置。工艺流程选择锭坯生产包括：配料、熔炼、铸造(zhuzao)、铸锭机械加工和成品检查等工序，规模较大的车间还包括废料处理的辅助工序。生产使用的主要原料是铜，合金组元有锌、镍、锡…等金属和中间合金，炉料中还包括大量的本厂废料和厂外回收的废旧铜金属料。熔炼前，根据锭坯的合金成分和原料供应条件，计算各类原料的使用量进行配料。熔炼工艺视合金种类而定，紫、黄、青、白铜通常在木炭覆盖剂保护下进行熔炼。铝青铜以冰晶石为熔剂进行熔炼；镍铜在玻璃覆盖剂保护下进行熔炼。要求非金属夹杂和含气量很低的高质量铜合金，采用真空熔炼或电渣熔炼。当紫铜年产量超过30000t，炉料又纯净，不需氧化一还原精炼时，常采用连续式竖炉熔炼工艺。外来紫铜废料，须采用火焰反射炉进行氧化一还原精炼。铸造有立式半连续、立式连续、水平连续、水冷模和铁模五种方法。立式半连续和立式连续两种铸造方法都是采用水冷铜结晶器在惰性气体或覆盖剂保护下进行铸造，以生产扁锭和圆锭。前者能适应不同的生产规模，灵活性大，是使用最多的铸造方法；后者设备复杂，在产量很大、品种单一的条件下采用。水平连续铸造是使铜液通过石墨结晶器铸成带、管、棒、线坯，然后直接进行冷轧或拉伸。这种工艺生产流程短、成品率铜tong高、节省能源，主要用于生产小规格坯料和不易热加工开坯的锡磷青铜、锌白铜和铅黄铜等合金的锭坯；紫铜线坯已普遍采用连铸连轧工艺生产。水冷模和铁模铸造，设备简单，但生产效率低，在产量很低时采用。铸锭的机械加工包括锯切和铣削。连续和半连续铸造的铸锭，须按定尺锯切成锭坯；有些合金的扁锭需要铣削表面和侧边。成品锭坯除进行几何尺寸、化学成分和表面质量检查外，还须通过切试片或无损探伤等方法进行内部质量的检查。炉料中使用的废旧料经过处理才能装炉熔炼。处理工艺根据废旧料的形状、成分确定。合金成分清楚的大块边角残料、废料和废旧制品，须进行剪切或破碎；小块料须打捆或压包。碎屑料须经筛选、分类、离心脱水、干燥处理后压制成团块。有绝缘层的电线电缆和混有其他材料的铜制品，须剔除塑料及其他金属层后打包。品种杂乱的废旧料须重熔处理。熔炼炉渣用破碎、筛分、磁选的方法进行处理，以回收其中的铜粒块。所有经过处理的废旧料都要按合金牌号分别存放。设备选择根据生产规模、合金种类、锭坯规格和炉料质量，选择熔炼炉、铸造机、铸锭锯切、铣面和废料处理设备。(1)熔炼炉。熔炼紫、黄铜常选用工频有铁芯感应电炉，容量为0.3~60t。青、白铜常选用工频或中频无铁芯感应电炉，容量一般为O.5~3t。以废杂铜为炉料，大批量熔炼紫铜时，常选用火焰反射炉，容量为8~400t。大批量熔炼低氧铜，可采用连续熔化和连续出料的竖式炉，生产能力为6~80t/h。高质量的铜合金，常选用真空感应电炉和电渣炉，容量一般为O.2~3t。(2)半连续铸造机。按传动方式有钢丝绳式、丝杠式和液压式三种，铸造长度一般为2~6m。钢丝绳式构造简单，设备费用较低，但升降底盘移动时不够平稳，影响铸锭质量；丝杠式和液压式都有铸造速度平稳的优点，但设备费用较高。熔炼炉和半连续铸造机的组合方式有三种。当采用2~3台熔炼炉配一台铸造机的熔铸机组时，保温炉安装在熔炼炉与铸造机之间，保温炉接收各熔炼炉的金属液，供铸造机铸造；当一台大容量熔炼炉配一台铸造机时，应配保温炉，以提高熔铸机组的设备利用率；小容量的熔炼炉，金属液可直接供铸造机铸造。(3)水平连铸机列。由熔炼炉、保温炉、装在保温炉口的石墨结晶器、牵引装置、锯(剪)切设备和线坯或带坯卷取装置等组成；带坯水平连铸机列通常还配备有在线双面铣削设备。(4)线坯连铸连轧机列。由熔炼炉、保温炉、连铸机、连轧机、冷却清洗装置和收线机等组成，用于生产夺6.35~12mm的紫铜线坯。(5)铸锭锯切、铣面设备。圆锭、扁锭均采用圆锯床锯切，部分扁锭用铣床铣面。一般选用配有上、下料，定尺，夹紧及锯、铣屑收集等辅助装置的圆、扁铸锭锯切机列和铣床。当铸锭规格小、产量低时，可选用通用型圆锯床。(6)废料处理设备。主要有剪切机、破碎机、磁选机、分选胶带、离心脱水机、干燥炉、制团机和压包机等。当废料处理量大时，可组成机械化的连续处理机列。车间配置通常为两跨或多跨厂房。双跨布置时，主跨为熔铸跨，配置熔炼、铸造和铸锭机械加工设备；副跨为配料、加料和炉料存放跨。当炉料存放需要占用较大面积时，则专设存料跨，形成多跨配置。为便于加料和熔融金属的转注与铸造，炉子的操作平台一般要高出1~3m。当采用感应电炉熔炼时，炉子的专用电气、液压等设备均设在炉台下的半地下室内；当采用反射炉熔炼时，炉台下配置预热器和送风机等。