[发明专利]保护气体的供给方法

说明书

技术领域

本发明涉及防止镁或镁合金(以下在本发明中一并统称为镁)的熔融液表面的氧化、燃烧为目的而使用的保护气体的供给方法。

背景技术

本申请人在特开2004-276116号公报和特开2005-171374号公报中提出了由氟酮和二氧化碳组成的气体作为上述的保护气体。在该在先申请发明中，优越点在于氟酮的全球变暖潜能值比以往一直使用的六氟化硫低，因此，期待着其实用化。

然而，氟酮与六氟化硫相比较价格还比较高，因此，不得不降低其在保护气体中的浓度来使用。

因此，在含有氟酮的保护气体下，会产生镁熔融液的氧化燃烧防止效果降低的情形。

专利文献1：特开2004-276116号公报

专利文献2：特开2005-171374号公报

发明内容

因而，本发明的课题在于，向镁熔化炉供给含有氟酮的保护气体而防止镁熔融液的氧化、燃烧时，使保护气体中含有必要且充分量的氟酮，从而得到充分的氧化燃烧防止效果，而且能够抑制成本的增加。

为了解决上述课题，权利要求1的课题在于提供一种保护气体的供给方法，该方法为向熔化炉供给含有氟酮的保护气体，从而防止熔化炉内镁熔融液的氧化、燃烧的方法，其特征在于，求出熔化炉内气氛中的水分浓度，使保护气体中的氟酮浓度为该水分浓度的1/50～1/5。

权利要求2的发明为权利要求1所述的保护气体的供给方法，其特征在于，保护气体中添加有氧气以外的气体，计测熔化炉内气氛中的氧气浓度，根据该氧气浓度和熔化炉外大气中的水分量计算出熔化炉内的水分浓度。

权利要求3的发明为权利要求1所述的保护气体的供给方法，其特征在于，保护气体中添加有惰性气体，计测熔化炉内气氛中的惰性气体浓度，根据该惰性气体浓度和熔化炉外大气中的水分量计算出熔化炉内的水分浓度。

权利要求4的发明为权利要求1至3中任意一项所述的保护气体的供给方法，其特征在于，氟酮浓度为50～14000ppm(体积)以上。

根据本发明，能够使保护气体中的氟酮浓度必要且充分量，没有过剩地使用氟酮，抑制了不必要的成本增加，而且确实能够得到镁熔融液的氧化燃烧防止效果。

附图说明

图1为表示本发明中使用的镁熔化炉例子的简要结构图；

图2为表示例1结果的图表；

图3为表示例3结果的图表。

符号的说明

1熔化炉

2坩埚

3镁熔融液

4盖

5保护气体喷嘴

具体实施方式

由氟酮带来的镁熔融液的氧化燃烧防止效果在于，通过氟酮和镁在熔融液表面反应生成的薄膜状的保护膜覆盖熔融液表面，熔融液从氧气中被遮断，从而防止熔融液的燃烧、蒸发。

如果氧气存在，则发生以下剧烈的氧化反应。

Mg+1/2O₂→MgO-143.7kcal/molMgO

而且，如果在镁的燃烧中存在水，则镁和水反应生成热量和氢气，生成的氢气和空气中的氧气反应会引起爆炸。因此，若水分的混入增多，则通过与水分的反应变得容易燃烧，所以需要提高由保护膜带来的阻燃效果。

Mg+H₂O→MgO+H₂-75kcal/molMgO

Mg+2H₂O→Mg(OH)₂+H₂-82kcal/mol Mg(OH)₂

如上所述，从熔化炉外混入熔化炉内镁熔融液表面的气氛的空气增多，上述气氛内水分量增多时，则熔融液的燃烧可能性增大。因此，需要增加上述气氛中的氟酮量，以提高氟酮带来的氧化燃烧防止效果。

保护气体的氧化燃烧防止效果可以通过产生在镁熔融液表面的浮渣量进行评价。浮渣是指镁等熔融金属的表面通过与空气接触而被氧化、氮化生成的金属氧化物、金属氮化物等的混合物。如果由保护气体形成上述保护膜，则熔融液从空气中遮断，不生成浮渣。

因此，在本发明中观察浮渣的生成量，以其生成量判断氧化燃烧防止效果。

如上所述，为了充分得到通过由含有氟酮的保护气体带来的氧化燃烧防止效果，需要考虑侵入熔化炉内大气中的水分量，确定保护气体中的氟酮浓度。