[发明专利]一种生成金属真空冶炼保护气体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生成保护气体的方法，特别是涉及一种生成金属真空冶炼保护气体的方法。

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，为避免碱土金属在高温下与氧气(O₂)发生氧化甚至燃烧，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)，二氧化硫(SO₂)会对环境造成严重污染，也对工人的健康不利；在现有的六氟化硫(SF₆)保护技术中，六氟化硫(SF₆)价格昂贵，造成产品成本居高不下，同时六氟化硫(SF₆)也是属于温室气体，也会对环境产生不利影响。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种生成金属真空冶炼保护气体的方法。该方法既可有效防止碱土金属的氧化和阻止燃烧，减小金属熔体的杂质含量；又可以减少对环境的污染。

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，其特点是：用质量比例90～99.8％的纯度98％以上的氩气和质量比例0.2～10％的单质粉体碳构成的混合物，向高温态或熔体态的碱土金属表面喷射，在高温态或溶体态的碱土金属表面形成气体保护层；用氩气隔绝空气中的氧气，混合在氩气中的单质粉体碳在高温下与混合在氩气中的氧气发生反应，生成二氧化碳，有效地避免了高温态或熔体态碱土金属表面的氧化。

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98～99.5％的纯度99％以上的氩气和质量比例0.5～2％的单质粉体碳构成。

前述的生成金属真空冶炼保护气体的方法中，单质粉体碳，是粒度100～200目的单质粉体碳。

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，单质粉体碳的加入量可减少或取消。

与现有技术相比，本发明用氩气(Ar₂)和单质粉体碳(C)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)和二氧化碳(CO₂)。既可有效防止或阻止碱土金属的氧化和燃烧，有利于减小金属熔体的杂质含量；又可以减少对环境的污染。采用本发明生成的保护气体具有使用方便、成本低廉、环境污染小的特点。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。生成金属真空冶炼保护气体的方法，用96％纯度为99％的氩气(Ar₂)和4％粒度为200目的单质粉体碳(C)的混合物，向高温态或熔体态的碱土金属表面喷撒或喷射，在高温态或溶体态的碱土金属表面形成气体保护层；氩气隔绝空气中的氧气，混合在氩气中的单质粉体碳(C)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，生成二氧化碳(CO₂)气体，消耗掉高温态或熔体态金属表面周围的氧气(O₂)，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)，可根据情况减少或取消粉体碳(C)的加入量，减少二氧化碳(CO₂)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)和单质粉体碳(C)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)和二氧化碳(CO₂)，其应用条件与现有技术相同。