專利名稱：金屬真空冶煉保護氣體的生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保護氣體的生成方法，特別是涉及一種金屬冶煉保護氣體的生成方法。
技術(shù)背景在堿土金屬的冶煉及其合金冶煉、鑄造、壓鑄、擠壓等生產(chǎn)過程中，堿土金屬在高溫下 與氧氣(02)發(fā)生劇烈氧化甚至燃燒，因此生產(chǎn)中必須使堿土金屬與空氣隔絕。目前堿土金 屬冶煉或鑄造過程中，廣泛地使用二氧化硫(S02)氣體或六氟化硫(SF6)氣體作為堿土金 屬高溫態(tài)或熔體態(tài)的保護氣體。在現(xiàn)有的二氧化硫(S02)氣體保護技術(shù)中， 一般采用向金 屬高溫態(tài)或熔體表面人工拋撒或機械噴灑單質(zhì)粉體硫磺(S)獲得二氧化硫(S02) ， 二氧化 硫(S02)在阻止堿土金屬氧化的同時也對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，對工人的健康不利；在現(xiàn)有 的六氟化硫(SF6)保護技術(shù)中，六氟化硫(SF6)是屬于溫室氣體，也會對環(huán)境產(chǎn)生不利影 響。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種金屬真空冶煉保護氣體的生成方法。在堿土金屬冶煉或鑄 造過程中，可有效防止或阻止堿土金屬的氧化和燃燒，減小金屬熔體的雜質(zhì)含量。采用本發(fā) 明生成的保護氣體具有使用方便、成本低廉、環(huán)境污染小的特點。本發(fā)明的技術(shù)方案 一種生成金屬真空冶煉保護氣體的方法，其特征在于用質(zhì)量比例 80 99份的純度98%以上的氬氣、質(zhì)量比例O. 5 10份的純度98%以上的二氧化碳?xì)怏w、質(zhì) 量比例O. 49 9份的單質(zhì)粉體硫磺、質(zhì)量比例O. 01 1份的純度98%以上的六氟化硫氣體構(gòu)成 的混合物，施放于高溫態(tài)或熔體態(tài)的堿土金屬表面。上述的生成金屬真空冶煉保護氣體的方法中，所述的混合物，是用質(zhì)量比例90 97份的 純度99%以上的氬氣、質(zhì)量比例2 5份的純度99%以上的二氧化碳?xì)怏w、質(zhì)量比例l. 95 4. 5 份的單質(zhì)粉體硫磺以及質(zhì)量比例O. 05 0. 5份的純度99%以上的六氟化硫氣體構(gòu)成。前述的生成金屬真空冶煉保護氣體的方法中，單質(zhì)粉體硫磺，是粒度100 200目的單質(zhì) 粉體硫磺。前述的生成金屬真空冶煉保護氣體的方法中，隨著高溫態(tài)或溶體態(tài)的堿土金屬表面氧含 量的降低，單質(zhì)粉體硫磺和六氟化硫氣體的加入量可減少。與現(xiàn)有技術(shù)相比，傳統(tǒng)的直接向堿土金屬人工拋撒或機械噴灑單質(zhì)粉體硫磺(S)或六氟化硫(SF6)的保護技術(shù)，對環(huán)境污染嚴(yán)重。本發(fā)明在噴灑的單質(zhì)粉體硫磺(S)或/和六 氟化硫(SF6)中混合了氬氣(Ar2)和二氧化碳?xì)怏w(C02)，六氟化硫氣體和二氧化碳?xì)怏w 可在高溫態(tài)或熔體態(tài)的堿土金屬表面生成較為致密的復(fù)合保護膜；單質(zhì)粉體硫磺在高溫下與 混合在氬氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成二氧化硫，也能夠在高溫態(tài)或熔體態(tài)的堿土金屬表面生成 較為致密的復(fù)合保護膜，有效地避免了高溫態(tài)或熔體態(tài)堿土金屬表面的氧化；混合物中的氬 氣在高溫態(tài)或溶體態(tài)的堿土金屬周圍形成氬氣保護層，隔絕空氣中的氧氣。本發(fā)明大幅減少 了二氧化硫和六氟化硫氣體的使用量，因此降低了二氧化硫和六氟化硫氣體對環(huán)境造成的污 染。本發(fā)明生成的保護氣體具有使用方便、環(huán)境污染小的特點，其應(yīng)用條件與現(xiàn)有技術(shù)相同 。本發(fā)明適用于堿土金屬的冶煉及其合金冶煉、鑄造、壓鑄、擠壓等生產(chǎn)。
具體實施方式
實施例。 一種金屬真空冶煉保護氣體的生成方法。本實施例用93份純度為99%的氬氣( Ar2) 、 3份純度為99%的二氧化碳?xì)怏w(C02) 、 3. 9份粒度為200目的單質(zhì)粉體硫磺(S)以 及O. 1份的純度99%以上的六氟化硫氣體的混合物，向高溫態(tài)或熔體態(tài)的堿土金屬表面噴撒或 施放，在高溫態(tài)或溶體態(tài)的堿土金屬表面形成氣體保護層和保護膜；氬氣形成氣體保護層隔 絕空氣中的氧氣，防止氣體對高溫態(tài)或溶體態(tài)的堿土金屬氧化?；旌显跉鍤庵械亩趸?xì)?體(C02)和六氟化硫氣體(SF6)可在高溫態(tài)或熔體態(tài)的堿土金屬表面生成較為致密的復(fù)合 保護膜，單質(zhì)粉體硫磺與分布在高溫態(tài)或熔體態(tài)的金屬表面周圍的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成二 氧化硫(S02)氣體，消耗掉高溫態(tài)或熔體態(tài)金屬表面周圍的氧氣(02)，并能夠在高溫態(tài) 或熔體態(tài)的堿土金屬表面生成較為致密的復(fù)合保護膜，達(dá)到阻燃保護及防止氧化的目的，由 于氬氣(Ar2)的分子量大于空氣的平均分子量，氬氣(Ar2)分布位于氣體底部的高溫態(tài)或 熔體態(tài)金屬表面，隔絕了氧氣(02)，起到了對高溫態(tài)或熔體態(tài)金屬表面的阻燃保護及防止 氧化。當(dāng)高溫態(tài)或熔體態(tài)金屬表面的氧含量降低時(通過氧量儀測試)，可根據(jù)情況減少粉 體硫磺(S)和六氟化硫氣體(SF6)的加入量，減少二氧化硫(S02)氣體的生成總量，堿土 金屬熔體在本方法保護下熔煉和鑄造，有利于減小金屬熔體的雜質(zhì)含量。本發(fā)明用氬氣( Ar2) 、 二氧化碳?xì)怏w(C02)、微量單質(zhì)粉硫磺(S)以及微量的六氟化硫氣體(SF6)構(gòu)成的 混合物代替污染嚴(yán)重的人工拋撒或機械噴灑單質(zhì)粉體硫磺(S)保護技術(shù)和價格高昂的六氟 化硫(SF6)保護技術(shù)，形成的混合保護氣體是氬氣(Ar2) 、 二氧化碳?xì)怏w(C02)、微量二 氧化硫(S02)以及微量六氟化硫氣體(SF6)的混合物，其應(yīng)用條件與現(xiàn)有技術(shù)相同。
權(quán)利要求
1.一種生成金屬真空冶煉保護氣體的方法，其特征在于用質(zhì)量比例80～99份的純度98％以上的氬氣、質(zhì)量比例0.5～10份的純度98％以上的二氧化碳?xì)怏w、質(zhì)量比例0.49～9份的單質(zhì)粉體硫磺、質(zhì)量比例0.01～1份的純度98％以上的六氟化硫氣體構(gòu)成的混合物，施放于高溫態(tài)或熔體態(tài)的堿土金屬表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生成金屬真空冶煉保護氣體的方法，其特征 在于所述的混合物，是用質(zhì)量比例90 97份的純度99%以上的氬氣、質(zhì)量比例2 5份的純 度99%以上的二氧化碳?xì)怏w、質(zhì)量比例l. 95 4. 5份的單質(zhì)粉體硫磺以及質(zhì)量比例0. 05 0. 5 份的純度99%以上的六氟化硫氣體構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生成金屬真空冶煉保護氣體的方法，其 特征在于所述的單質(zhì)粉體硫磺，是粒度100 200目的單質(zhì)粉體硫磺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生成金屬真空冶煉保護氣體的方法，其特征 在于隨著高溫態(tài)或溶體態(tài)的堿土金屬表面保護氣體中氧含量的降低，單質(zhì)粉體硫磺和六氟 化硫氣體的加入量可減少。全文摘要
本發(fā)明公開了一種生成金屬真空冶煉保護氣體的方法。該方法是用質(zhì)量比例80～99份的純度98％以上的氬氣、質(zhì)量比例0.5～10份的純度98％以上的二氧化碳?xì)怏w、質(zhì)量比例0.49～9份的單質(zhì)粉體硫磺、質(zhì)量比例0.01～1份的純度98％以上的六氟化硫氣體構(gòu)成的混合物，施放于高溫態(tài)或熔體態(tài)的堿土金屬表面。本發(fā)明大幅減少了二氧化硫和六氟化硫氣體的使用量，因此降低了二氧化硫和六氟化硫氣體對環(huán)境造成的污染。本發(fā)明生成的保護氣體具有使用方便、環(huán)境污染小的特點，其應(yīng)用條件與現(xiàn)有技術(shù)相同。本發(fā)明適用于堿土金屬的冶煉及其合金冶煉、鑄造、壓鑄、擠壓等生產(chǎn)。
文檔編號B22D21/00GK101323910SQ20071020083
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者張繼強, 黔 陳 申請人:貴州世紀(jì)天元礦業(yè)有限公司