熔金工藝簡(jiǎn)介

工藝應(yīng)用

近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，金銀制品（如金銀幣、金銀飾品等）越來(lái)越受到人們的歡迎，金與銀都屬于稀有的貴重金屬，它們具有美麗的光澤，質(zhì)地柔軟，易于加工，因而，自古以來(lái)一直是工藝匠人最受歡迎的加工材料。但是由于金銀熔點(diǎn)不同，如何將金銀熔為一體成了一個(gè)世界性技術(shù)難題。我國(guó)常用的金銀制作工藝主要兩種：第一是金銀雙金屬工藝。就是利用金屬相互擠壓使其穩(wěn)定結(jié)合，如：1995年，熊貓精制金幣采用雙金屬工藝；第二金鑲嵌銀或銀鑲嵌金，比如1996年發(fā)行的北京國(guó)際錢(qián)幣博覽會(huì)熊貓鑲金紀(jì)念銀幣。

2004年，德國(guó)金銀制品專(zhuān)家經(jīng)多年研究，首創(chuàng)了熔金技術(shù)，它將兩種熔點(diǎn)不同的貴金屬按照一定比例（金銀大約為1:18～1:20）相互融合，達(dá)到金中有銀、銀中有金，金銀合為一體，交相輝映，不可分割。由于熔金工藝技術(shù)復(fù)雜，精度要求極高，僅有德國(guó)、美國(guó)、日本等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家可以掌握。在國(guó)際市場(chǎng)上，每盎司熔金造價(jià)超過(guò)了156美元，是世界上難度大，工藝造價(jià)昂貴的貴金屬高科技工藝，我國(guó)是在2006年正式從德國(guó)引進(jìn)了此項(xiàng)技術(shù)，主要應(yīng)用于國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目中金銀融合方面。隨著技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)一步拓展，我國(guó)貴金屬收藏品也即將進(jìn)入熔金時(shí)代。

摘自“中國(guó)集郵報(bào)”2008年4月4日 第26期2100433B

重熔工藝包括對(duì)重熔工藝過(guò)程的控制和工藝參數(shù)的選擇。

真空電弧重熔重熔過(guò)程控制

真空電弧重熔過(guò)程可分為焊接電極、引弧、正常熔煉和封頂4個(gè)時(shí)期：

(1)焊接電極。每一爐熔煉所用的自耗電極要求與過(guò)渡電極同軸且被牢固地焊接在過(guò)渡電極上。焊接在真空下進(jìn)行。在自耗電極被焊接的一端鋪上一層同品種車(chē)屑作為引弧劑，然后下降電極桿，使過(guò)渡電極與自耗電極之間燃弧，當(dāng)燃弧的兩個(gè)端面被加熱且電弧穩(wěn)定，在自耗電極端面有較多的金屬液相形成時(shí)，迅速下降電極桿，使燃弧的兩個(gè)端面緊密接觸而焊合在一起。

(2)引弧。在自耗電極與結(jié)晶器底部的引弧劑之間形成電弧，提高弧區(qū)溫度和在結(jié)晶器底部形成一定大小的金屬熔池，保持自耗電極與金屬熔池之間形成穩(wěn)定的電弧，使自耗電極的重熔轉(zhuǎn)入正常的熔煉。

(3)熔煉期。是重熔過(guò)程的主要時(shí)期，在這期間鋼或合金被精煉和凝固成錠，即脫除金屬中的氣體及低熔點(diǎn)的金屬雜質(zhì)，去除非金屬夾雜物，降低偏析程度以及獲得理想的鑄態(tài)組織結(jié)構(gòu)。

(4)封頂。目的在于減小重熔錠頭部縮孔，減輕頭部“V”形收縮區(qū)的疏松程度，以及促進(jìn)夾雜物的最后上浮和排除，減少切頭量，提高成材率。

真空電弧重熔工藝參數(shù)的選擇

真空電弧重熔產(chǎn)品的質(zhì)量，取決于重熔參數(shù)是否合理。在生產(chǎn)實(shí)踐中，是根據(jù)所熔煉的品種、重熔的目的和要求來(lái)選擇工藝參數(shù)的。

冶金熔锍是多種金屬硫化物(如FeS、Cu2S、Ni₃S₂、CoS、Sb₂S₃、PbS等)的共熔體，同時(shí)往往溶有少量金屬氧化物及金屬。

冶金熔锍是銅、鎳、鈷等重金屬硫化礦火法冶金過(guò)程的重要中間產(chǎn)物。例如，火法處理硫化銅精礦時(shí)，常常先進(jìn)行所謂的造锍熔煉，使Cu₂S、FeS等金屬硫化物熔合形成锍相，而脈石成分與造渣熔劑熔合成渣相，從而實(shí)現(xiàn)主金屬與脈石的分離，同時(shí)也使貴金屬富集于锍相以便進(jìn)一步回收。

熔锍的性質(zhì)對(duì)于有價(jià)金屬與雜質(zhì)的分離、冶煉過(guò)程的能耗等都有重要的影響。為了提高有價(jià)金屬的回收率、降低冶煉過(guò)程的能耗，必須使熔锍具有合適的物理化學(xué)性質(zhì)，如熔化溫度、密度、黏度等。

最古老的熔燒方法是在人工翻動(dòng)的反射爐中進(jìn)行的，19世紀(jì)70年代開(kāi)始采用機(jī)械耙動(dòng)的多膛爐熔燒，熔燒溫度823-873K，脫硫率40%-60%，煙塵率約10%。煙氣含SO₂4%-7%。煙氣中的SO₂可用作制造硫酸。自20世紀(jì)40年代起出現(xiàn)的流態(tài)化熔燒法已逐漸用于銅精礦氧化焙燒。此法可大幅度提高焙燒過(guò)程的機(jī)械化程度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和煙氣SO₂濃度，而且焙燒在自熱過(guò)程中進(jìn)行。為使流態(tài)化熔燒作業(yè)順行，要做到，爐料的顆粒均勻，正確選定空氣的過(guò)剩系數(shù)和直線速度，料層溫度低于爐料的開(kāi)始熔化溫度。

脫硫率是氧化熔燒過(guò)程最重要的指標(biāo)，它反映硫的脫除程度，其值以熔燒過(guò)程中脫除的硫量對(duì)原料中含硫總量的百分比表示。脫硫率的大小取決于物料的礦物組成、物料粒度、熔燒溫度、物料在焙燒滬中停留時(shí)間以及過(guò)?？諝馔纫蛩?。