熔铸成品金锭的原料,主要为电解金。用化学法和各种湿法冶金提纯的金,以品位是否达到金锭要求为标准。
成品金锭的熔铸,一般于柴油地炉中用石墨坩埚熔融后铸锭。采用柴油作燃料,是为了提高炉温至1300~1400℃,以利于金的熔融和铸锭。
某厂柴油地炉的构造与上述的煤气地炉一样,只是改烧柴油。柴油通常使用齿轮油泵供入,但有些工厂则使用高位油箱,借高差增加油压。油箱至喷嘴的高差一般不小于3~4m。雾化空气使用98.066~196.133kPa(1~2kg∕cm2)的压缩空气。
如使用60号石墨坩埚,经烘烤并检查没有损坏后,每埚分次加入电解金35~60kg,逐渐升温至1300~1400℃进行熔融。待金全部熔化并过热至金液呈赤白色后,加入化学纯硝酸钾和硼砂各10~20g造渣。
锭模采用敞口长方倒梯形铸铁平模,该模经机械加工后的内部尺寸为:长260mm(上)、235mm(下);宽80mm(上)、55mm(下);高40mm。锭模用柴油棉纱擦净,置于地炉盖上烤热至150~180℃,点燃乙炔熏上一层均匀的烟,将模子摆好呈水平(用水平尺检查,以免锭块厚薄不匀),待浇铸。
经造渣和清理净渣后,取出坩埚,用不锈钢片清理净坩埚口的余渣,在液温1200~1300℃、模温120~150℃下,将金液沿模具长轴的垂直方向注入模具中心。浇铸速度要快、稳和均匀,避免金液在模内剧烈波动,使锭面形成裂纹和皱纹。为防止金液侵蚀模底,金液注入位置要平稳地左右移动。
由于金在空气中熔融时,能溶解大量的气体,为了让锭面比内部先冷却,保证锭面平整,避免生成大的缩坑,某厂采用浇完一块锭后,立即用硝酸钾水溶液浸透的纸盖上,再用预先烤热至80℃以上的砖严密覆盖。盖纸和砖动作要快而准确。待锭冷凝后,将其倾于石棉板上,随即用不锈钢钳子投入5%稀盐酸缸中浸泡10~15min,取出用自来水洗刷净,用纱布揩干后,再用无水乙醇或汽油清擦表面。质量好的金锭,经清擦后表而光亮似镜。
每坩埚铸锭3~5块,化验样3~4根。产出的金锭,含金99.99%或更高,每块重10.89~13.30kg。经厂检验员检验合格后,用钢码打上锭顺序号和年月按块磅码(精度百分之一克,现行标准规定单锭重11~13kg,单锭重量修约到0.1g)开票交库。废锭重铸。
许多工厂曾经改铸小锭,也不覆盖纸和砖,即在敞口平模内铸成厚5~25mm的薄锭。这种小锭,由于厚度小,冷凝快,不会生成大的缩坑。但常在锭面中间出现凹陷和产生锭面气泡。
某些厂采用小型坩埚熔铸金锭,每埚浇铸金锭一块,重量在熔铸前先称好加入。金液注入模中后,撒少许硼砂于金锭表面以氧化液面杂质,再浇冷水于锭表面,用嘴反复吹动,一可洗去浮淹,二可使金锭表面比内部先冷却,避免生成大的缩坑。浇水动作要轻和适时,即在锭面已生成冷凝膜后浇水,以免将金锭表面冲成坑。