[发明专利]水溶性熔融金属抗氧化还原剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属抗氧化还原剂，尤其是指一种环保性能好、不含卤素的水溶性熔融金属抗氧化还原剂。

背景技术

工业生产中，常会涉及到熔融一种金属或合金，使其与另一种金属结合或附着的工艺。由于多数金属与氧接触均会氧化，如在静态锡炉或动态波峰炉中产生的锡渣(SnO和SnO₂)即是一种工业中金属氧化最常见的例子。在高温环境下，尤其是在融化状态下，金属(或合金)氧化的状况会更加剧烈，很快会形成一层氧化物，且越聚越多。而在熔融金属与其他金属附着结合的工艺过程中，熔融金属须不停的流动循环，这一方面会加剧氧化速度，另一方面意味着表层的氧化物和少量的氧气会被带到液面以下，即液体内部。那么氧化在内部同样会发生。这样氧化物将夹带良好的金属浮上液面，形成浮渣。由于浮渣不停的产生，浮出，造成浮渣累积越来越多，层层相叠，越来越厚，几小时后影响液面流动，甚至产生外溢，污染又危险。所产生的浮渣不能正常参与融合的生产过程，只能不断地打捞出来，另行处理。因打捞出浮渣后，液面高度不够，甚至生产用量不够，只能不停地添加补充新的金属原料。

为此，为尽量避免熔融金属氧化，需对熔融金属进行抗氧化处理，目前，现有抗氧化处理工艺主要有还原剂还原法、还原机处理法、充氮隔离保护法等。其中增加还原剂进行还原抗氧化的方法采用较为广泛，常用的还原剂有还原粉、还原金属及粘稠胶状还原物质等。

其中，采用还原粉进行还原的工作方式为：在熔融金属液体表面，播撒粉状物质，其不足或局限性表现如下：

A：使用形态非常不便，因为其为粉状物质，添加于高温熔融金属表面非常不易操作，对于表面面积较大的液面来讲，要想播撒均匀又要注意不要被高温烫到，须十分小心，所以使用极其不便。

B：容易飞散，从而造成浪费和污染，因为是干性粉状物质，而熔融金属液面上面一般均有通风装置，如播撒不当将产生飞散，造成浪费和污染。

C：烟雾较大，还原粉一般为酸，碱，盐类物质，与熔融金属液面接触后会与其他助剂反应，受热后烟雾较大，原有通风装置不足以将风排掉。

D：危害性较大，如以上提及，因其为酸，碱，盐类物质，对人体，设备，环境都有一定的危害，计算其作用后还原物的节约，经济价值不高。而采用还原颗粒(金属)的作业原理为：在与熔融金属相同或相溶的金属中，加入高纯度活性物质(如还原粉)，冷却成型，制成金属颗粒(或金属段)，使用时添加与熔融金属液体。其不足之处有以下几点：

A：昂贵，从其制备形态即可知，因经过了金属熔解，加入活性物，成型等工序，材料费用和加工费用都很高。

B：使用方式不够优化，使用时，按比例投入熔融金属液体中，让金属颗粒熔化，析出还原物质，再起还原和防氧化作用。因熔化需要一个时间，活性物析出后溶于金属液体，要迅速扩散均匀，也非易事。

C：合金含量比例会发生变化，因金属颗粒合金比例与工作合金不一定完全一致，长期投放，会改变工作合金含量比例，有时这种改变会带来严重的质量后果。

D：有一定的副作用，因用量要求精确，不易控制，因生产线并非特别均衡，有些颗粒使用过量，除了可能造成浪费，还会使工作熔融合金张力变大，反而结合与附着质量下降。

采用粘稠胶状还原物质的方法为国外一些公司推出。其工作原理为，在粘稠状液体中加入活性物质，使用时倒入熔融金属液面，经充分搅拌，扩散于液体表面，形成保护膜，并持续发生还原作用。其局限性在于以下几点：

A：扩散不够迅速，须费力搅拌。

B：油性物质粘度过大，常会附着于工件，造成产品污染，难于清洗。

C：其粘性残留与熔融金属混合物，在熔融金属流动循环中，附着于设备部件，导致设备循环通道堵塞、不畅，给设备维护造成不便。

D：沉淀物，粘于设备部件，类似于树脂型坚硬物质，清理非常困难。设备保养清理非常不便，从长期看，一定会损伤设备。

E：含磷等对环境污染性强的无机酸，不具环保性，其中含有的卤素，会附着于工件，造成产品易吸潮氧化。

发明内容

针对以上提出的问题，本发明目的在于提供一种环保性能好、不含卤素能经济方便地还原熔融金属氧化浮渣的水溶性熔融金属抗氧化还原剂。

本发明通过以下技术措施实现的，一种水溶性熔融金属抗氧化还原剂，其组份包括壬基酚聚氧乙烯醚、苹果酸、柠檬酸和水。

上述苹果酸优选D苹果酸、L苹果酸或DL苹果酸；特别优选混合的DL苹果酸。

上述水优选杂质含量少的去离子水或蒸馏水。