铝铜冶金及现代冶金技术.ppt

铝、铜冶金及现代冶金技术主讲人 : 李卫锋2007 年 9 月 Cu 合金和熔炼 铜除气[ H ]  真空技术的应用 主要的精炼工艺 LF(Ladle Furnace process)； AOD(Argon-oxygen decaburizition process ); VOD (Vacuum oxygen decrease process) ; RH (Ruhrstahl Heraeus process); CAS-OB( Composition adjustments by sealed argon -oxygen blowing process) ； 喂线 (Insert thread) ； 钢包吹氩搅拌(Ladle argon stirring)； 喷粉( powder injection )。 钢包吹氩和喷吹 LF 工艺优点： ? 精炼功能强，适宜生产超低硫、超低氧钢 ? 具备电弧加热功能，热效率高，升温幅度大，温度控制精度高 ? 具备搅拌和合金化功能，易于实现窄成分控制，提高产品的稳定性 CAS和CAS-OB 工艺优点： ? 钢液升温和精确控制钢水温度 ? 促进夹杂物上浮，提高钢水纯净度 ? 精确控制钢液成分，实现窄成分控制 ? 均匀钢水成分和温度 ? 与喂线配合，可进行夹杂物的变性处理 VD和VOD 在电炉钢厂，VD炉作为真空脱气设备通常与LF炉双联，生产各种合金结构钢、优质碳钢和低合金高强度钢。在VD炉上增加顶吹供氧系统，构成VOD炉，可以完成真空吹氧脱碳的功能，适宜冶炼超低碳不锈钢。 RH 工艺优点： ? 反应速度快，表观脱碳速度常数kC可达到3.5min-1。 ? 处理周期短，生产效率高，常与转炉配套使用。 ? 反应效率高，钢水直接在真空室内进行反应，可生产H≤0.5×10-6，N≤25×10-6，C≤10×10-6的超纯净钢。 KTB 单晶生长 单晶生长 * 铝冶金 （Al2O3·3H2O）和 Al2O3·H2O 铝冶金 生产氧化铝 1） 在高温压煮器中： Al2O3＋NaOH － NaAlO2 ＋H2O （1） （等于Al2O3 进入到溶液中，而SiO2，Fe2O3等或反应沉淀，或不溶成为渣） 2）在 NaAlO2 溶液中加入Al（OH）3晶种并机械搅拌： NaAlO2 ＋ H2O － Al（OH）3 ＋ NaOH （2） 3）煅烧Al（OH）3 Al（OH）3 － Al2O3 ＋ H2O （3） 500－550℃ 为γ－ Al2O3 900℃以上为α － Al2O3 氧化铝电解 － 熔盐的电解法 Na3AlF6的作用 1） 晶温度938 ℃，电解温度950－970 ℃ 2) Na3AlF6能熔10％的Al2O3 Na3AlF6 Al2O3 铝合金 固溶强化 变形铝合金 铸造铝合金 变形铝合金: 加热可形成单相合金 铸造铝合金：具有共晶组织－不可变形 （Al－Si；Al－Mg；Al－Cu；Al－Zn） Al－Si铸造铝合金共晶点Si10％，当Si大于6％时必须变质。 铝合金的熔炼 要求：1）成分合格：靠配料计算，注意烧损元素； 2） 温度合适：适中，720－750℃； 3） 含氢量[ H ]少；夹杂少（固相Al2O3）； 4） 进行变质（Al－Si合金Si量大于6%时）。 前二条是熔炼所有合金的共性，2，3条是铝合金 的特性，也就是重点。 熔炼特点 1）吸氢：夹杂 Al (固)＋ H2O － Al（OH）3 ＋ [ H ] Al（OH）3 － Al2O3 ＋ H2O Al (液)＋ H2O － Al2O3 ＋ [ H ] Al ＋ CmHn － Al4C3 ＋ [ H ] 由于溶解度变化凝固时形成针孔 [ H ] － H2 防 2