无公害金属熔剂由多种盐类按比例配制而成，主要用于铜及铜合金熔炼过程中的起覆盖、除气和清渣，通过除气和清渣提高铸锭质量，解决铸锭中的气孔和表面缺陷，最终提高加工成品率。
一、铜概述
铜(Cuprum)是一种金属元素，也是一种过渡元素，化学符号Cu，原子序数29。纯铜是柔软的金属，表面刚切开时为红橙色带金属光泽，单质呈紫红色。延展性好，导热性和导电性高，因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料。此外，铜也是耐用的金属，可多次回收而无损其机械性能。
铜是人类最早使用的金属之一。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、工具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01%，在个别铜矿床中，铜的含量可达到3%～5%。自然界中的铜，多数以化合物即铜矿石存在。
铜呈紫红色光泽的金属，密度8.92g/m3，熔点1083.4℃，沸点2567℃，有很好的延展性，导热和导电性能较好。铜是与人类关系密切的有色金属，被广泛应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。铜是一种红色金属，同时也是一种绿色金属。说它是绿色金属，主要是因熔点低，易再熔化、再冶炼，因而回收利用相当便宜。
二、铜合金概述
铜合金以纯铜为基体加入一种或几种其它元素所构成的合金。常用的铜合金分为黄铜、青铜、白铜。其中，白铜是以镍为主要添加元素的铜合金。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类，结构白铜特点是机械性能和耐蚀性好，色泽美观。电工白铜一般有良好的热电性能。黄铜是由铜和锌所组成的合金，常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。黄铜具有较强的耐磨性能。根据黄铜中所含合金元素种类的不同，黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或简单黄铜，三元以上的黄铜称特殊黄铜或复杂黄铜。另外，特殊黄铜又叫特种黄铜，其强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强，切削加工机械性能较突出。而青铜是我国使用最早的合金，其原指铜锡合金，后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜。
三、概况
某铜材厂是一家年产量近万吨的有色加工企业，主要产品有铜及铜合金管、棒、带材，主要生产牌号有T2、H62、H68、HP659-1等。我厂冶炼车间年产量约9000t铸锭，近年来由于国内原材料短缺和原材料价格大幅上涨等因素，致使熔炼过程中存在大量使用铜材回料且旧料多，导致铸锭质量不稳定。此问题是企业一直想解决的问题，但一直未得到很好的解决。由于锭坯质量不易控制，直接影响后续加工工序和加工成材率的提高，主要质量缺陷为气孔、夹杂等。具不完全统计，这一缺陷反映在加工工序的气泡和起皮占总废品的50%以上，直接影响成品率的提高。因此，借助金属熔剂来解决这一问题。
四、使用方法
不同的加入方式不仅影响使用效果，而且直接影响其能否在企业中的推广应用。运用三种方式加入：①在加料过程中，在中间加入三分之二的熔剂，在所有铜水融化后，在液面上加入剩余的三分之一熔剂，该方法使用后发现，其缺点是铜液表面易结渣，影响浇口正常浇锭。此外，加入时烟雾强烈，操作人员不适应，从而给现场操作带来一定难度。②将熔剂混入米糠中，与米糠一起加入铜液中，主要是为了不增加操作工序，无烟雾，便于工人接受。然而，实践表明，熔剂混入米糠后易吸湿，因此熔炼过程中除气效果较差。③一次性加入，即第二次加铜时一次性加入，这种方法更适合实际生产，由于与铜一起加入，所以烟雾较少。另外，影响浇口的造渣现象大幅减少，工人操作方便，效果良好。
通过实践探索了金属熔剂加入量，并结合该厂实际情况，认为在T2、H62铜熔炼(600kg熔炼炉)中加入0.5～1kg较理想。这样不会影响工人的正常作业，又能获得更理想的效果。当每炉铜液加入量超过1kg时，易结渣，易给操作人员带来麻烦，影响正常使用。当铜加入量小于0.5kg时，效果不明显，因而认为加入0.5～1kg较理想。
五、试产情况
为验证金属熔剂的实际效果，先对T2铜进行了小批量试产，并与未加金属熔剂的生产情况进行了比较。结果表明，加入熔剂后，由于气泡和起皮的显著减少，成材率增加，同时从气泡和起皮在废品总数中的比例可看出，未加金属溶剂的废品主要是气泡和起皮，加入金属熔剂后，气泡和起皮成为次要因素。
在小批量试用基础上，总结了经验并推广使用，转为大规模生产。分别适用于T2及H62铜的板带锭坯中。表1显示了板材生产的应用情况，从表中能看出，加入金属熔剂后，T2与H62的板材成品率有所提高。由此可见，该熔剂可通过除气和清渣来提高成品率，从而增加了企业效益。
表1 板材生产应用情况(kg)
在实际生产中还发现，加入熔剂后，铸锭的品粒得到细化。在热轧过程中发现，轧后的坯料表面细腻，有助于确保后续加工质量。此外，从金相上也可明显看出，加入熔剂后气孔减少。
六、结论
实践证明，熔炼时在铜及铜合金中加入无公害金属熔剂，能起到良好的除气及清渣作用，特别是对使用旧料、杂料和回料多的企业更明显。此外，熔剂能细化品粒，提高铸锭质量，并且熔剂的加入不影响化学成分。在加工工序中，由于品粒细化，热轧表面质量良好，以及第二次熔炼过程中的除气和清渣，加工过程中的气泡和起皮明显减少，因而能提高加工成材率。在操作方面，认为一次性加入较理想，必须根据每个企业的用料情况确定加入量，不但要发挥良好的除气作用，还要防止过多引起造渣，给操作人员带来麻烦，从而影响生产的顺利进行。另外，在使用熔剂时，有时浇口容易结渣，有时炉温难以控制，这需要进一步研究解决。该熔剂是一种良好的除气、清渣药剂，可提高加工成品率，操作方便，具有良好的社会效益，能广泛使用。
参考文献：
[1]崔慰祖.铜和铜合金除气清渣熔剂的应用[J].江苏冶金，2016(04).
