熔炼损耗

熔炼过程中，金属的挥发、氧化烧损、与炉衬作用的消耗等全部损耗的总和

金属熔炼损耗通常是指熔炼过程中，金属的挥发、氧化烧损、与炉衬作用的消耗等全部损耗的总和。

挥发

在熔炼过程中，金属的挥发是难以避免的，特别是一些易挥发元素有时会因挥发损失

过大致使控制成分发生困难；故在熔炼工艺上应视其情况采取相应措施。挥发损失主要取决于金属的蒸汽压；此外，与其浓度和氧化膜性质、熔炼温度和时间、炉气性质和压力、熔炼设备和炉膛面积等因素也有关。金属的蒸汽压随温度的升高而增加，如图1：

金属的蒸汽压愈大或沸点愈低，挥发损失愈大。提高金属的熔炼温度，其蒸汽压和挥发损失也相应增加。在实际生产中，一般熔炼温度愈高、时间愈长、易挥发的元素含量愈多、炉膛内气压愈低、熔池表面积愈大、覆盖条件愈差，挥发损失就愈大。铝、铍等在熔池表面形成保护性氧化膜，能显著减少合金中易挥发成分的损失。熔炼设备对金属挥发影响较大，一般感应电炉的挥发损失较少，而反射炉的损耗较大。

氧化烧损

金属的氧化烧损，在很大程度上取决于金属与氧的亲和力大小和所形成的氧化膜性质。这个性质又主要取决于氧化物的体积与被氧化的金属体积之比a，见图2：

即：

式中：a —体积比例系数；VMeO—金属表面氧化膜的分子体积；VMe—金属原子体积。

a大干1时，金属表面被致密和连续的氧化膜所覆盖，能够阻止氧原子向内或金属离子向外扩散，氧化烧损就少。反之，a小于1时，氧化膜呈疏松多孔状，不足以覆盖住金属表面，氧原子和金属离子通过氧化膜的裂缝或空隙的机会就多，氧化烧损就大。

以上情况是对固态金属而言的。若对高温液态金属（能形成保护性氧化膜的金属如铝、铍等除外）因与氧化膜的结合较固态时为弱，且有可能由于溶解而遭到破坏；加之铜、铁、镍等金属的氧化物能部分溶解于金属液中，所以不显氧化膜的保护作用。熔融金属中合金元素的氧化烧损，与合金元素对氧的亲和力及含量有关，凡与氧的亲和力比基体金属大、表面活性强的元素，必然易于烧损；如铜合金中的铝、锆、钛、硅、锰、铬、锌、磷、铅等，均比铜更易氧化烧损。所以，从各种合金元素对氧的亲和力及氧化膜的性质，便可估计出合金元素氧化烧损的趋势。

其它熔炼损耗

1、熔融金属或金属氧化物与炉衬材料之间的化学作用，造成金属损耗。例如高温下

铝与SiO2有如下反应：

4Al+3SiO2→2Al2O3+3Si

2、金属在熔炼时，熔融金属因静压力作用可能渗入炉衬缝隙，而导致高温区局部熔化，使渣量及渣中金属损耗增加，这种情况在新炉开始生产和炉子快损坏时较易出现。此外，机械混入渣中的金属，以及扒渣、飞溅等也造成金属损失。

降低熔炼损耗的途径

1、选用熔池面积小的炉子熔炼。如用工频感应电炉熔炼紫铜时，熔炼损耗约为0.4~0.69%；用反射炉熔炼时，熔炼损耗增至0.7~0.9%；因此，广泛选用工频或中频感应电炉熔炼铜、镍及其合金。

2、制定合理的操作规程。易氧化、挥发的合金元素应制成中间合金在最后加入，或在熔剂覆盖下熔化。装料时要做到炉料合理分布，尽量采用高温快速熔化，缩短熔炼时间。熔炼黄铜时采用低温加锌；

3、碎屑散料应制成捆或团使用；

4、正确控制炉温。在保证熔融金属的流动性及其它工艺要求的条件下，选择适当的熔炼温度；

5、炉气一般以控制微氧化性气氛较好；

6、选用覆盖剂可防止金属氧化和减少挥发损失。