CN101323907B - 一种金属真空冶炼保护气体的生成方法 - Google Patents

一种金属真空冶炼保护气体的生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生成金属真空冶炼保护气体的方法。该方法是用质量比例90～99.5份的纯度98％以上的氩气和质量比例0.49～9份的单质粉体硫磺以及质量比例0.01～1份的纯度98％以上的六氟化硫气体构成的混合物，施放于高温态或熔体态的碱土金属表面。由于本发明大幅减少了二氧化硫和六氟化硫气体的使用量，因此降低了二氧化硫和六氟化硫气体对环境造成的污染。本发明生成的保护气体具有使用方便、环境污染小的特点，其应用条件与现有技术相同。本发明适用于碱土金属的冶炼及其合金冶炼、铸造、压铸、挤压等生产。

Description

一种金属真空冶炼保护气体的生成方法
技术领域
本发明涉及一种保护气体的生成方法，特别是涉及一种金属冶炼保护气体的生成方法。
背景技术
在碱土金属的冶炼及其合金冶炼、铸造、压铸、挤压等生产过程中，碱土金属在高温下与氧气(O2)发生氧化甚至燃烧，因此生产中必须使碱土金属与空气隔绝。目前碱土金属冶炼或铸造过程中，广泛地使用二氧化硫(SO2)气体或六氟化硫(SF6)气体作为碱土金属高温态或熔体的保护气体。在现有的二氧化硫(SO2)气体保护技术中，一般采用向金属高温态或熔体表面人工抛撒或机械喷洒单质粉体硫磺(S)获得二氧化硫(SO2)，大量的二氧化硫(SO2)在阻止碱土金属氧化的同时也对环境造成严重污染，对工人的健康不利；在现有的六氟化硫(SF6)保护技术中，六氟化硫(SF6)是属于温室气体，也会对环境产生不利影响。因此，传统的直接向碱土金属人工抛撒或机械喷洒单质粉体硫磺(S)或六氟化硫(SF6)的保护技术，对环境污染严重。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种金属真空冶炼保护气体的生成方法。在碱土金属冶炼或铸造、挤压等生产过程中，既可有效防止或阻止碱土金属的氧化和燃烧，减小金属中的杂质含量；又可减少二氧化硫和六氟化硫气体对环境造成的污染。
本发明的技术方案：一种生成金属真空冶炼保护气体的方法，其特征在于：用质量比例90～99.5份的纯度98％以上的氩气和质量比例0.49～9份的单质粉体硫磺以及质量比例0.01～1份的纯度98％以上的六氟化硫气体构成的混合物，施放于高温态或熔体态的碱土金属表面。
上述的生成金属真空冶炼保护气体的方法中，所述的混合物，是用质量比例95～98份的纯度99％以上的氩气和质量比例1.95～4.5份的单质粉体硫磺以及质量比例0.05～0.5份的纯度99％以上的六氟化硫气体构成。
前述的生成金属真空冶炼保护气体的方法中，单质粉体硫磺，是粒度100～200目的单质粉体硫磺。
前述的生成金属真空冶炼保护气体的方法中，随着高温态或溶体态的碱土金属表面氧含量的降低，单质粉体硫磺和六氟化硫气体的加入量可减少。
与现有技术相比，本发明在施放的质粉体硫磺(S)和六氟化硫(SF6)气体中混合了氩气(Ar2)。六氟化硫气体可在高温态或熔体态的碱土金属表面生成较为致密的复合保护膜；单质粉体硫磺在高温下与混合在氩气中的氧气发生反应生成二氧化硫，也能够在高温态或熔体态的碱土金属表面生成较为致密的复合保护膜，有效地避免了高温态或熔体态碱土金属表面的氧化；混合物中的氩气在高温态或溶体态的碱土金属周围形成氩气保护层，隔绝空气中的氧气。由于本发明大幅减少了二氧化硫和六氟化硫气体的使用量，因此降低了二氧化硫和六氟化硫气体对环境造成的污染。本发明生成的保护气体具有使用方便、环境污染小的特点，其应用条件与现有技术相同。本发明适用于碱土金属的冶炼及其合金冶炼、铸造、压铸、挤压等生产。
具体实施方式
实施例。一种金属真空冶炼保护气体的生成方法，用质量比例为96份、纯度为99％的氩气(Ar2)和质量比例为3.9份、粒度为200目的单质粉体硫磺(S)以及质量比例为0.1份纯度为99％以上的六氟化硫气体构成的混合物，向高温态或熔体态的碱土金属表面喷撒或施放，在高温态或溶体态的碱土金属表面形成气体保护层和保护膜；氩气在高温态或熔体态的碱土金属周围形成保护层隔绝空气中的氧气；混合在氩气中的六氟化硫气体可在高温态或熔体态的碱土金属表面生成较为致密的复合保护膜，单质粉体硫磺与分布在高温态或熔体态的金属表面周围的氧气发生化学反应生成二氧化硫(SO2)气体，消耗掉高温态或熔体态金属表面周围的氧气(O2)，并能够在高温态或熔体态的碱土金属表面生成较为致密的复合保护膜，达到阻燃保护及防止氧化的目的，由于氩气(Ar2)的分子量大于空气的平均分子量，氩气(Ar2)分布位于气体底部的高温态或熔体态金属表面，隔绝了氧气(O2)，起到了对高温态或熔体态金属表面的阻燃保护及防止氧化。当高温态或熔体态金属表面的氧含量降低时(通过氧量仪测试)，可根据情况减少粉体硫磺(S)和六氟化硫气体(SF6)的加入量，减少二氧化硫(SO2)气体的生成总量，碱土金属熔体在本方法保护下熔炼和铸造，有利于减小金属熔体的杂质含量。本发明用氩气(Ar2)和单质粉硫磺(S)以及微量的六氟化硫气体(SF6)构成的混合物代替污染严重的人工抛撒或机械喷洒单质粉体硫磺(S)保护技术和价格高昂的六氟化硫(SF6)保护技术，形成的混合保护气体是氩气(Ar2)和微量二氧化硫(SO2)以及微量六氟化硫气体(SF6)的混合物，其应用条件与现有技术相同。

Claims (2)

1.一种生成金属真空冶炼保护气体的方法，其特征在于：用质量比例95～98份的纯度99％以上的氩气和质量比例1.95～4.5份的单质粉体硫磺以及质量比例0.05～0.5份的纯度99％以上的六氟化硫气体构成的混合物，施放于高温态或熔体态的碱土金属表面；所述的单质粉体硫磺，是粒度100～200目的单质粉体硫磺。
2.根据权利要求1所述的生成金属真空冶炼保护气体的方法，其特征在于：随着高温态或熔体态的碱土金属表面保护气体中氧含量的降低，单质粉体硫磺和六氟化硫气体的加入量减少。
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