本發(fā)明屬于貴金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法。

背景技術(shù)：

純銀具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、延展性和導(dǎo)熱性，在常溫下不氧化，在鹽酸和“王水”中表面生成氯化銀薄膜，使其抗氧化性增強(qiáng)。多用于電子工業(yè)、化工工業(yè)和特殊的裝備制造行業(yè)。目前國(guó)內(nèi)貴金屬加工行業(yè)制備銀錠重量集中在三十公斤以內(nèi)，伴隨著裝備制造技術(shù)的發(fā)展國(guó)內(nèi)外將純銀與不銹鋼和鈦等高強(qiáng)度的金屬?gòu)?fù)合在一起，通過純銀與高強(qiáng)度金屬的復(fù)合，即利用了純銀良好的抗氧化性又克服了純銀的低強(qiáng)度弱點(diǎn)，進(jìn)一步拓寬了純銀的工業(yè)利用空間。這也對(duì)銀板提出更高的要求，銀板的單體重量超過五十公斤，使用上要求寬幅大于一米，長(zhǎng)度大于兩米，具備較高的表面質(zhì)量及平整度等，從而達(dá)到復(fù)合過程中兩種金屬的冶金結(jié)合。

大規(guī)格銀板材制備的前提是需要解決大規(guī)格的鑄錠制備。銀在室溫下幾乎不吸收氧，隨著溫度升高，氧在銀中的溶解度增加很少，直到溫度達(dá)到熔點(diǎn)，在熔融狀態(tài)下，銀可以溶解超過其自身體積21倍的氧，因此在澆鑄好的鑄錠內(nèi)部容易存在氣孔、夾雜等缺陷，這個(gè)性質(zhì)嚴(yán)重影響后期板材加工的質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法。該除氣熔煉方法顯著提高了純銀鑄錠的質(zhì)量，消除了大規(guī)格純銀鑄錠的內(nèi)部縮孔、氣孔、夾雜等缺陷。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、分別對(duì)石墨坩堝和澆鑄模具進(jìn)行烘烤處理；

步驟二、將銀錠置于步驟一中經(jīng)烘烤處理后的石墨坩堝中，然后放入真空感應(yīng)熔煉爐中，在真空度小于10Pa的條件下，將真空感應(yīng)熔煉爐的功率升至20kW～30kW，待銀錠完全熔化后，再繼續(xù)升高真空感應(yīng)熔煉爐的功率至50kW，然后充入0.08MPa的氬氣精煉銀液5min～10min；

步驟三、向步驟二中所述精煉好的銀液中加入除氣劑，然后繼續(xù)升溫至銀液的澆鑄溫度1100℃～1150℃，再向步驟一中經(jīng)烘烤處理后的澆鑄模具中倒入銀液，冷卻后得到厚度為40mm～70mm，寬度為300mm～400mm，長(zhǎng)度為450mm～550mm的純銀鑄錠。

上述的一種大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法，其特征在于，步驟一中所述澆筑模具為立方體結(jié)構(gòu)，所述澆筑模具的壁厚為30mm～50mm。

上述的一種大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法，其特征在于，步驟一中所述澆鑄模具的材質(zhì)為耐熱鋼。

上述的一種大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法，其特征在于，步驟一中烘烤石墨坩堝的溫度為960℃～1000℃，時(shí)間為3h～5h；烘烤澆鑄模具的溫度為650℃～700℃，時(shí)間為20min～60min。

上述的一種大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法，其特征在于，步驟二中所述銀錠的質(zhì)量純度不低于99.9％；

上述的一種大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法，其特征在于，步驟三中所述除氣劑為活性炭；所述活性炭的添加量為所述銀錠質(zhì)量的0.003％～0.006％。

上述的一種大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法，其特征在于，步驟三中所述澆鑄的速度為2kg/s～3kg/s。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明采用合理的熔煉工藝參數(shù)，能夠獲得純度為99.99％以上的厚度為40mm～70mm，寬度為300mm～400mm，長(zhǎng)度為450mm～550mm的純銀鑄錠，該純銀鑄錠的重量能達(dá)到百公斤級(jí)，適應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)。

2、本發(fā)明采用適量活性炭粉除氣以及合適的澆鑄工藝，只需要用刨床較少的下刀量，即可獲得合格的鑄錠，使鑄錠成品率達(dá)到95％以上。

3、本發(fā)明澆鑄模具結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)銀鑄錠的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，顯著提高了澆鑄冷卻時(shí)，內(nèi)部氣體的釋放，消除鑄錠內(nèi)部氣孔等缺陷，保證后期板材加工的質(zhì)量與成品率。

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法包括以下步驟：

步驟一、在溫度為960℃的條件下對(duì)石墨坩堝烘烤5h，在溫度為650℃的條件下對(duì)澆鑄模具烘烤60min，所述澆筑模具為立方體結(jié)構(gòu)，所述澆筑模具的壁厚為30mm，采用耐熱鋼制成；

步驟二、將銀錠置于步驟一中經(jīng)烘烤處理后的石墨坩堝中，然后放入真空感應(yīng)熔煉爐中，在真空度小于10Pa的條件下，將真空感應(yīng)熔煉爐的功率升至20kW，待銀錠完全熔化后，再繼續(xù)升高真空感應(yīng)熔煉爐的功率至50kW，然后充入0.08MPa的氬氣精煉銀液5min；所述銀錠的質(zhì)量純度不低于99.9％；

步驟三、向步驟二中所述精煉好的銀液中加入活性炭，然后繼續(xù)升溫至銀液的澆鑄溫度1100℃，再向步驟一中經(jīng)烘烤處理后的澆鑄模具中倒入銀液，冷卻后得到厚度為40mm，寬度為300mm，長(zhǎng)度為450mm的純銀鑄錠；所述活性炭的添加量為所述銀錠質(zhì)量的0.003％；所述澆鑄的速度為2kg/s。

本實(shí)施例制備的厚度為40mm，寬度為300mm，長(zhǎng)度為450mm的純銀鑄錠中的氧含量為0.0008％，而步驟二中采用的原材料銀錠中的氧含量大于0.005％，結(jié)果表面經(jīng)過本實(shí)施例的除氣熔煉后，氧含量明顯減少，通過向銀鑄錠中添加除氣劑使鑄錠內(nèi)部的氣體得以釋放，消除鑄錠內(nèi)部的氣孔等缺陷，有利于后續(xù)加工出質(zhì)量?jī)?yōu)良、成品率高的純銀板材。

實(shí)施例2

本實(shí)施例大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法包括以下步驟：

步驟一、在溫度為1000℃的條件下對(duì)石墨坩堝烘烤4h，在溫度為680℃的條件下對(duì)澆鑄模具烘烤50min，所述澆筑模具為立方體結(jié)構(gòu)，所述澆筑模具的壁厚為35mm，采用耐熱鋼制成；

步驟二、將銀錠置于步驟一中經(jīng)烘烤處理后的石墨坩堝中，然后放入真空感應(yīng)熔煉爐中，在真空度小于10Pa的條件下，將真空感應(yīng)熔煉爐的功率升至25kW，待銀錠完全熔化后，再繼續(xù)升高真空感應(yīng)熔煉爐的功率至50kW，然后充入0.08MPa的氬氣精煉銀液8min；所述銀錠的質(zhì)量純度不低于99.9％；

步驟三、向步驟二中所述精煉好的銀液中加入除氣劑，然后繼續(xù)升溫至銀液的澆鑄溫度1130℃，再向步驟一中經(jīng)烘烤處理后的澆鑄模具中倒入銀液，冷卻后得到厚度為60mm，寬度為320mm，長(zhǎng)度為480mm的純銀鑄錠；所述除氣劑為活性炭；所述活性炭的添加量為所述銀錠質(zhì)量的0.004％；所述澆鑄的速度為3kg/s。

本實(shí)施例制備的厚度為60mm，寬度為320mm，長(zhǎng)度為480mm的純銀鑄錠中的氧含量為0.0009％，而步驟二中采用的原材料銀錠中的氧含量大于0.005％，結(jié)果表面經(jīng)過本實(shí)施例的除氣熔煉后，氧含量明顯減少，通過向銀鑄錠中添加除氣劑使鑄錠內(nèi)部的氣體得以釋放，消除鑄錠內(nèi)部的氣孔等缺陷，有利于后續(xù)加工出質(zhì)量?jī)?yōu)良、成品率高的純銀板材。

實(shí)施例3

本實(shí)施例大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法包括以下步驟：

步驟一、在溫度為980℃的條件下對(duì)石墨坩堝烘烤4h，在溫度為680℃的條件下對(duì)澆鑄模具烘烤40min，所述澆筑模具為立方體結(jié)構(gòu)，所述澆筑模具的壁厚為40mm，采用耐熱鋼制成；

步驟二、將銀錠置于步驟一中經(jīng)烘烤處理后的石墨坩堝中，然后放入真空感應(yīng)熔煉爐中，在真空度小于10Pa的條件下，將真空感應(yīng)熔煉爐的功率升至25kW，待銀錠完全熔化后，再繼續(xù)升高真空感應(yīng)熔煉爐的功率至50kW，然后充入0.08MPa的氬氣精煉銀液8min；所述銀錠的質(zhì)量純度不低于99.9％；

步驟三、向步驟二中所述精煉好的銀液中加入活性炭，然后繼續(xù)升溫至銀液的澆鑄溫度1125℃，再向步驟一中經(jīng)烘烤處理后的澆鑄模具中倒入銀液，冷卻后得到厚度為55mm，寬度為350mm，長(zhǎng)度為500mm的純銀鑄錠；所述活性炭的添加量為所述銀錠質(zhì)量的0.0045％；所述澆鑄的速度為2.5kg/s。

本實(shí)施例制備的厚度為55mm，寬度為350mm，長(zhǎng)度為500mm的純銀鑄錠中的氧含量為0.001％，而步驟二中采用的原材料銀錠中的氧含量大于0.005％，結(jié)果表面經(jīng)過本實(shí)施例的除氣熔煉后，氧含量明顯減少，通過向銀鑄錠中添加除氣劑使鑄錠內(nèi)部的氣體得以釋放，消除鑄錠內(nèi)部的氣孔等缺陷，有利于后續(xù)加工出質(zhì)量?jī)?yōu)良、成品率高的純銀板材。

實(shí)施例4

本實(shí)施例大規(guī)格純銀鑄錠的除氣熔煉方法包括以下步驟：

步驟一、在溫度為1000℃的條件下對(duì)石墨坩堝烘烤3h，在溫度為700℃的條件下對(duì)澆鑄模具烘烤20min，所述澆筑模具為立方體結(jié)構(gòu)，所述澆筑模具的壁厚為50mm，采用耐熱鋼制成；

步驟二、將銀錠置于步驟一中經(jīng)烘烤處理后的石墨坩堝中，然后放入真空感應(yīng)熔煉爐中，在真空度小于10Pa的條件下，將真空感應(yīng)熔煉爐的功率升至30kW，待銀錠完全熔化后，再繼續(xù)升高真空感應(yīng)熔煉爐的功率至50kW，然后充入0.08MPa的氬氣精煉銀液5min；所述銀錠的質(zhì)量純度不低于99.9％；

步驟三、向步驟二中所述精煉好的銀液中加入除氣劑，然后繼續(xù)升溫至銀液的澆鑄溫度1150℃，再向步驟一中經(jīng)烘烤處理后的澆鑄模具中倒入銀液，冷卻后得到厚度為70mm，寬度為400mm，長(zhǎng)度為550mm的純銀鑄錠；所述除氣劑為活性炭；所述活性炭的添加量為所述銀錠質(zhì)量的0.003％；所述澆鑄的速度為2kg/s。

本實(shí)施例制備的厚度為70mm，寬度為400mm，長(zhǎng)度為550mm的純銀鑄錠中的氧含量為0.0015％，而步驟二中采用的原材料銀錠中的氧含量大于0.005％，結(jié)果表面經(jīng)過本實(shí)施例的除氣熔煉后，氧含量明顯減少，通過向銀鑄錠中添加除氣劑使鑄錠內(nèi)部的氣體得以釋放，消除鑄錠內(nèi)部的氣孔等缺陷，有利于后續(xù)加工出質(zhì)量?jī)?yōu)良、成品率高的純銀板材。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。