[发明专利]铜或铜合金的脱氧脱硫方法、高纯铜或铜合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种铜或铜合金的脱氧脱硫方法、高纯铜或铜合金及其制备方法，属于铜及铜合金制备技术领域。本发明提供了一种铜或铜合金的脱氧脱硫方法，包括以下步骤：向铜或铜合金的熔体底部通入携带脱氧脱硫剂的载气；所述脱氧脱硫剂为六硼化钙，或者，六硼化钙与硼、碳中的一种或两种的组合；所述载气为惰性气体和/或还原性气体。该脱氧脱硫剂能够有效脱除熔体中的氧和硫，形成易上浮的低密度的氧化物和硫化物，从熔体底部通入载气有助于携带脱氧脱硫剂上浮，强化脱氧脱硫效果，有利于脱氧脱硫过程实现自动化控制，载气不仅起到携带脱氧脱硫剂的作用，还作为防护气体避免铜或铜合金熔体被氧化，具有搅拌和携带脱氧脱硫产物上浮的作用。

技术领域

本发明涉及一种铜或铜合金的脱氧脱硫方法、高纯铜或铜合金及其制备方法，属于铜及铜合金制备技术领域。

背景技术

氧和硫在纯铜及铜合金中有着不同程度的危害。氧几乎不固溶于铜，含氧铜凝固时，氧以共晶体的形式析出，分布于铜的晶界上。铸态含氧铜中含氧量极低时，随着氧含量的升高依次出现含Cu₂O的亚共晶体、共晶体与过共晶体。在铜合金中，氧与其它元素共存时的影响极为复杂，对合金的力学性能、电导率等性能均有不同程度的影响。硫在室温铜中的溶解度为零，以Cu₂S的弥散质点存在，降低铜的电导率与热导率。

目前，铜及铜合金一般在感应炉中进行熔炼，为了不使熔体被污染，一般不采用任何添加剂的方式进行熔炼和精炼，而是通过在熔池表面覆盖木炭以及保护气体气氛中进行保护；但是木炭易吸附潮湿空气，甚至直接吸收水分，从而成为可能使铜液大量吸收氢的渠道，因此，难以采用感应电炉熔炼高品质铜及铜合金。CN107858528A公开了一种纯铜熔炼方法。该工艺首先将石墨坩埚预热至暗红色，在埚底加一层厚度为30～50mm的干燥木炭或覆盖剂(60％硼砂和37％碎玻璃)，再依次加入边角料、废块和棒料，最后加入纯铜；而后将预热后的补加的合金元素加入坩埚中，升温使合金元素全部熔化，并升温至1200～1220℃时加入占合金液质量0.3～0.4％的磷铜脱氧，充分反应后除去扒渣并浇铸，得到纯铜。CN101104889A公开了一种熔炼纯铜或高含铜合金原料的方法。该方法在合金熔炼过程中以N₂与H₂、CO、C₂H₂的混合气体(含氮气95％以上)为保护气体，以此来抑制铜合金熔体氧化。CN106086444B公开了一种上引法制备高纯无氧铜杆的方法。该方法以首先将电解铜加入熔炼炉中熔化得到铜液，加入预熔熔盐(重量百分比，硼酸钠60～65％、氟硅酸钠10～15％、冰晶石10～15％、氟化钙5～10％、二氧化钛1～5％和氯化钠5～10％)，同时不断向铜液中通入高纯氮气，然后在1190～1210℃时向铜液中加入由Cu-Re合金和氧化锂组成的脱氧剂，在中频电磁场中搅拌至均匀分布，保温10～30min，得到高纯铜熔体。

采用以上工艺获得纯铜及铜合金熔体中氧含量较高，且对于铜及铜合金熔炼过程中脱硫并没有具体的措施。

发明内容

本发明提供了一种铜或铜合金的脱氧脱硫方法，该方法效率高、操作简单，能够有效降低铜或铜合金中氧含量和硫含量。

本发明提供了一种高纯铜或铜合金的制备方法。

本发明提供了一种高纯铜或铜合金。

本发明的技术方案如下：

一种铜或铜合金的脱氧脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤：

向铜或铜合金的熔体底部通入携带脱氧脱硫剂的载气；所述脱氧脱硫剂为六硼化钙，或者，六硼化钙与硼、碳中的一种或两种的组合；所述载气为惰性气体和/或还原性气体。