新配料方法用于回收铜合金的回炉料熔炼优化

例12-3 某工厂需要熔炼ZCuNi15Zn20铸造锌白铜500kg，选用均有成分单的回炉料ZCuZn20150kg和市售废料ZCuNi20100kg，用新金属电解铜、电解镍、锌锭补加不足合金元素，采用容量0.6t中频感应炉熔炼。

1）熔炼合金和炉料成分见表12-5。

表12-5 熔炼用合金和炉料成分

2）配料计算熔炼500kg铸造锌白铜合金需要的合金元数量：

3）计算配用150kg回炉料ZCuZn20带入的合金元素量：

回炉料带入Cu量=150kg×80%=120kg

回炉料带入Zn量=150kg×20%=30kg

4）计算配用100kg废料ZCuNi20带入的合金元素量：

废料带入Cu量=100kg×80%=80kg

废料带入Ni量=100kg×20%=20kg

5）计算合金需要量与带入合金量之差：

带入Cu量=（120+80）kg=200kg，相差Cu量=（325-200）kg=125kg；

带入Zn量=30kg，相差Zn量=（100-30）kg=70kg；

带入Ni量=20kg，相差Ni量=（75-20）kg=55kg。

6）计算用新金属补加量，包括元素烧损量（Cu烧损1%，Zn烧损2.5%）：

7）计算结果炉料组成和装料量：

回炉料ZCuZn20=150kg

废料ZCuNi20=100kg

电解铜量=126.31kg

电解镍量=55.27kg

锌锭量=71.78kg

装料量=503.36kg

例12-4 某厂内有黄铜H68和H62两种回炉料，利用这两种炉料重新熔炼成500kgH62黄铜，采用容量0.6t中频感应炉熔炼。确定H62黄铜配料计算成分（质量分数）：Cu62%、Zn37%。回炉料化学成分见表12-6。

表12-6 回炉料化学成分（质量分数） （%）

从表12-6可知，H68化学成分中杂质含量Fe、Pb、Ni均小于重新熔炼成H62合金杂质含量，所以不用考虑杂质含量超标问题。

1）计算熔炼成新H62黄铜500kg中需要的含Cu、Zn量：

2）熔炼500kgH62黄铜需要310kgCu量，用H68回炉料的配料计算：

3）用H68黄铜炉料已配入456kg，其余用回炉料H62配入，计算H62回炉料配入量：

回炉料H62量=（500-456）kg=44kg

4）计算回炉料H68配入456kg带入Zn量和H62配入44kg带入Zn量：

H68带入Zn量=456kg×32%=145.92kg

H62带入Zn量=44kg×37%=16.28kg

合计带入Zn量=（145.92+16.28）kg=162.2kg

5）计算Zn烧损2%的烧损量，并计算Zn加入量：

，用新金属锌补上。

带入与烧损总Zn量=（145.92+16.28+3.7）kg=165.9kg

总缺Zn量=（185-165.9）kg=19.1kg

，合计金属锌量=（3.7+19.12）kg=22.82kg，取22kg。

6）计算结果炉料组成和装料量：

回炉料H68量=456kg

回炉料H62量=44kg

金属锌Zn量=22kg

装料量=（456+44+22）kg=522kg

7）验算Cu含量：

H68配入Cu量=456kg×68%=310kg

H62配入Cu量=44kg×62%=27kg

合计Cu量=337kg，Cu烧损率为1.5%，Cu烧损量=337kg×1.5%=5.06kg

的上限。

例12-5 利用原有旧杂料HPb59-1铜合金30%和废黄铜料H62、锌和铅，需配成新的铜合金HPb59-1为600kg，计算需要配制各种合金元素量。合金料的化学成分见表12-7。

1）配料计算新HPb59-1铜合金需要配入的合金元素量：

所需Zn量=600kg-（348+7.2）kg=244.8kg

表12-7 合金料的化学成分（质量分数） （%）

2）计算旧杂料HPb59-1配入量及带入合金元素量：

HPb59-1量=600kg×30%=180kg

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带入Zn量=180kg-（105.3+2.16）kg=72.5kg

3）计算新HPb59-1合金量与带入的合金量之差用废黄铜H62配制。

尚缺Cu量=（348-105.3）kg=242.7kg

尚缺Pb量=（7.2-2.16）kg=5.04kg

，取391kg

4）废黄铜H62带入合金元素量：

带入Zn量=391kg-（242.4+3.13）kg=145kg

5）计算配入H62废黄铜合金后需要补加铅量：

补Pb量=5.04kg-3.13kg=1.91kg，取2.0kg

6）计算所需锌量，添加各种合金后余量即为Zn量。

Zn量=600kg-（180+391+2.0）kg=27.0kg

7）配料计算后炉料组成：

旧杂料HPb59-1量=180kg

废黄铜H62量=391kg

铅金属量=2kg

锌金属量=27kg

合计炉料量=600kg

8）验算炉料中含Cu、Pb、Zn量：

Cu量=（105.3+242.4）kg=347.7kg，与Cu=348kg接近，合格。

Pb量=（2.16+3.13+2）kg=7.29kg，与Pb=7.2kg多出0.09kg，在含量范围内。

Zn量=（72.5+145+27）kg=244.5kg，与Zn=244.8kg接近，合格。

例12-6 根据订货要求熔炼特殊黄铜HPb59-1合金500kg，利用本厂四种炉料，其取样分析化学成分见表12-8。用0.6t中频感应炉熔铜。

表12-8 四种炉料化学成分（质量分数） （%）

1）根据化学成分允许绝对偏差和炉料中实际的绝对偏差计算100kg炉料中元素含量：

2）根据炉料中基本元素含量计算：

3）炉料用量取计算所得小数值28.8%，取整数后为28%，取炉料量=28kg。

28kg炉料中加入后带入的合金元素量：

带入Cu量=28kg×60%=16.8kg

带入Pb量=28kg×1.3%=0.36kg

带入Fe量=28kg×0.75%=0.21kg

带入Sb量=28kg×0.02%=0.0056kg

带入Bi量=28kg×0.0045%=0.0013kg

带入P量=28kg×0.025%=0.007kg

带入Sn量=0

带入杂质总和=28kg×0.875%=0.245kg

带入Zn量=28kg×37.55%=10.51kg

4）基本合金元素不足数量：

缺Cu量=（58-16.8）kg=41.2kg

缺Pb量=（1.3-0.36）kg=0.94kg

缺Zn量=（39.7-10.51）=29.19kg

5）合金元素烧损数量：

基本合金元素烧损率（质量分数，%）：Cu0.3、Pb0.5、Zn3。

Cu烧损量=58kg×0.3%=0.17kg

Pb烧损量=1.3kg×0.5%=0.0065kg

Zn烧损量=39.7kg×3%=1.19kg

6）基本元素不足量加上元素烧损量为总合金元素不足量，用新金属补足。

所用新金属为电解铜Cu99.5%、金属铅Pb99.9%和金属锌Zn99.9%。

新金属炉料量：

合计炉料量=（28+41.57+0.95+30.41）kg=100.93kg

7）熔炼铜合金HPb59-1500kg炉料组成（500是100的5倍）：

本厂炉料量=28kg×5=140kg

电解铜量=41.57kg×5=207.85kg

金属铅量=0.95kg×5=4.75kg

金属锌量=30.41kg×5=152.05kg

合计总炉料量=504.65kg