铍铜母合金车间设计(design of Be—Cu master alloy shop)

以工业氧化铍(或氯化铍、铍屑)和纯铜(或铜镁合金)为原料，经还原熔炼和铸锭等过程，生产铍铜母合金的铍冶炼厂车间设计。铍铜母合金含铍3.0%～4.5%。

工艺流程选择生产铍铜母合金的方法有炭热还原法、金属热还原法和共熔法。后两种方法的单位设备产能低，电耗高、成本高，只在特殊情况下采用。炭热还原法是将工业氧化铍、炭黑、铜屑、回收的烟尘和返渣等经称量配料、加入有机粘结剂混和制团、烘干，然后与纯铜一起加入电弧炉，在1800～2100℃高温中进行还原熔炼，出炉后经脱气、耙渣，最后浇铸成铍铜母合金锭。工艺流程见图。

设备选择炭热还原法生产铍铜母合金的主要设备有还原熔炼炉，其型式有感应电炉、单相电弧炉和三相电弧炉。感应电炉具有操作方便和温度易于控制的特点，但单位设备产能低、电耗高(7.5～19.5kw•h/kg)、炉衬寿命短、成本高，设计中一般不选用。单相电弧炉除单位设备产能低、电耗高(7～10kw•h/kg)外，还影响供电系统相间的平衡，仅在设计规模较小(50～100t/a)时选用。三相电弧炉克服了上述两种炉型的缺点，特别是采用团块进料和半连续操作的三相电弧炉，具有产量大、电耗低、寿命长的优点，并有利于铍毒防护。

车间配置与技术特点铍铜母合金的生产均采用干法或在高温下进行，作业中产生大量的含铍烟尘和蒸汽，对作业人员危害很大。车间配置应严格考虑铍毒防护的要求，配料、混捏制团、熔炼、脱气耙渣和铸锭设备应分别配置在分隔的小间内，以防止各工序作业和设备维修时的相互影响。设备间和操作室要严格分开。收尘系统的净化和排风设备配置于较高的位置并与其他作业隔开。在熔炼、脱气耙渣和铸锭作业间的入口处，应设置为作业和维修人员穿戴空气服或头罩的供气装置和冲淋室。

主要技术经济指标当采用三相电弧炉熔炼铍铜母合金时，铍的回收率为92%～95%；铜的回收率为94%～96%;母合金含铍为3.0%～4.5%；电耗为2.75～4kW•h/kg.

制取铍铜母合金工艺流程

1-配料秤；2-混料机；3-制团机；4-烘干机；5-还原熔炼电弧炉；6-脱气罩；7-铸锭机