Thỏi đồng, như một vật liệu kim loại quan trọng, đóng vai trò quan trọng trong ngành điện, kỹ thuật xây dựng, sản xuất ô tô, chế tạo máy móc, công nghiệp hóa chất và các lĩnh vực khác. Cách làm thỏi đồng chủ yếu bao gồm việc nấu chảy đồng, luyện đồng và đúc đồng.
1. Luyện đồng
Lựa chọn và chuẩn bị quặng
- Quặng chứa đồng được khai thác từ mỏ và được xử lý để chiết xuất quặng có hàm lượng đồng cao hơn.
- Quặng được nghiền thành các hạt nhỏ hơn để tuyển nổi và nấu chảy tiếp theo.
Tuyển nổi và luyện kim
- Quặng nghiền được nghiền hoàn toàn trong bể tuyển nổi cùng với chất tạo bọt, và các khoáng chất hữu ích (chủ yếu là khoáng sản đồng) được tách ra khỏi các khoáng chất gangue (chẳng hạn như thạch anh, silicat, vân vân.) bởi sức nổi của bong bóng.
- Chất cô đặc chứa đồng thu được bằng tuyển nổi được đưa đến lò luyện để nấu chảy ở nhiệt độ cao. Trong quá trình luyện kim, khoáng chất đồng được khử thành kim loại đồng và tách ra khỏi các kim loại tạp chất khác và khoáng chất gangue.
2. Luyện đồng
Loại bỏ tạp chất và thanh lọc
- Đồng thô thu được khi nấu chảy có hàm lượng tạp chất cao và cần được tinh chế. Quá trình tinh chế thường bao gồm hai phương pháp: tinh chế điện phân và tinh luyện lửa.
- Tinh chế điện phân là khử các ion đồng trong đồng thô thành kim loại đồng trên cực âm bằng cách truyền điện trong tế bào điện phân, trong khi các tạp chất vẫn còn trong bùn anode hoặc chất điện phân.
- Tinh chế lửa là để oxy hóa các tạp chất bằng cách thêm chất oxy hóa (chẳng hạn như oxy, không khí, vân vân.), và tách tạp chất ra khỏi chất lỏng đồng thông qua các bước như thổi và tinh chế.
Điều chỉnh thành phần
- Theo nhu cầu, Có thể thêm lượng nguyên tố hợp kim hoặc kim loại pha tạp khác vào trong quá trình tinh luyện để điều chỉnh thành phần và tính chất của phôi đồng.
3. đúc đồng
Chuẩn bị đúc
- Chất lỏng đồng đã tinh chế cần được làm nguội đến nhiệt độ thích hợp để đúc.
- Chuẩn bị khuôn đúc, hình dạng và kích thước của khuôn phải được xác định theo yêu cầu kỹ thuật của phôi đồng.
Đúc và làm mát
- Đổ chất lỏng đồng đã tinh chế vào khuôn đúc và đợi chất lỏng đồng nguội và đông đặc lại.
- Trong quá trình làm nguội, Tốc độ làm nguội và độ dốc nhiệt độ cần được kiểm soát để tránh các vết nứt hoặc cấu trúc không đồng đều bên trong phôi đồng.
Demolding và xử lý tiếp theo
- Sau khi phôi đồng nguội hoàn toàn, nó được lấy ra khỏi khuôn.
- Việc xử lý bề mặt và làm sạch phôi đồng được thực hiện để loại bỏ các tạp chất như oxit và vết dầu trên bề mặt.
- Cắt, quá trình nghiền và xử lý tiếp theo khác được thực hiện khi cần thiết.
4. Các biện pháp phòng ngừa
- Trong toàn bộ quá trình sản xuất, các thông số như nhiệt độ nấu chảy, không khí và tỷ lệ phụ gia cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo thành phần và chất lượng của phôi đồng đáp ứng yêu cầu.
- Trong sản xuất công nghiệp hiện đại, thiết bị luyện kim tự động và công nghệ điều khiển tiên tiến thường được sử dụng để nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.
5. Các trường ứng dụng
- Ngành điện
Thỏi đồng có tính dẫn điện tốt, biến chúng thành vật liệu được ưa chuộng trong sản xuất thiết bị điện và sản phẩm điện tử. Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các thiết bị điện như dây điện, cáp, động cơ, máy biến áp, máy phát điện, vân vân., và có thể truyền dòng điện một cách hiệu quả để đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị. - Kỹ thuật xây dựng
Trong ngành xây dựng, thỏi đồng được sử dụng để sản xuất ống, mái nhà, cột và các thành phần khác. Khả năng chống ăn mòn của đồng cho phép nó chống lại quá trình oxy hóa và ăn mòn một cách hiệu quả, vì vậy nó có tuổi thọ lâu dài trong môi trường ngoài trời. Ngoài ra, Thỏi đồng cũng có thể được sử dụng để làm vật liệu trang trí bằng đồng, chẳng hạn như tấm và dải đồng, để trang trí kiến trúc, mảng bám, vân vân., để tăng thêm vẻ đẹp và độ bền cho các tòa nhà. - Sản xuất ô tô
Trong lĩnh vực sản xuất ô tô, thỏi đồng được sử dụng trong sản xuất các bộ phận như động cơ, hệ thống truyền tải, và hệ thống phanh. Khả năng chống mài mòn và dẫn nhiệt của đồng giúp nâng cao hiệu suất, độ an toàn của các bộ phận và đảm bảo hoạt động bình thường của ô tô. - Chế tạo máy móc
Trong lĩnh vực chế tạo máy móc, Thỏi đồng được sử dụng để sản xuất các bộ phận cơ khí như vòng bi, bánh răng, và đầu nối. Đồng có độ cứng và độ bền cao, có thể đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất vật liệu của thiết bị cơ khí và đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị cơ khí. - Công nghiệp hóa chất
Đồng thỏi còn được sử dụng để sản xuất thiết bị, thùng chứa hóa chất, chẳng hạn như lò phản ứng, trao đổi nhiệt, và đường ống. Khả năng chống ăn mòn và tính dẫn nhiệt của đồng làm cho nó trở thành vật liệu lý tưởng cho các thiết bị hóa học sử dụng trong môi trường axit và kiềm.
Chế tạo phôi đồng là một quá trình phức tạp và tinh tế, đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ các thông số và điều kiện tại mỗi mắt xích để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.