铬粉的氢等离子脱氧方法

摘要

本发明公开了一种铬粉的氢等离子脱氧方法，包括以下步骤：挑选金属铬块并粉碎成‑325～+1340目的铬粉粉末；将铬粉粉末进行氢等离子脱氧，该脱氧是在安装有射频氢等离子设备的不锈钢容器中进行的，该射频氢等离子设备是以氢气为工作气体，该不锈钢容器中设有开槽水冷铜炉；首先将球磨后的铬粉粉末在0.02～0.05MPa的氩气中通过弧熔化制成多根直径为15～20mm、长度为20～30mm的铬粉棒体，然后依次将两根铬粉棒体首尾相接地放置在开槽水冷铜炉上，并利用射频氢等离子设备送气，通过区熔法一次成型为铬棒，从而完成脱氧。该生产方法利用射频等离子设备进行铬粉脱氧，工艺简单、成本低，产品的氧含量能符合使用要求。

主权项

一种铬粉的氢等离子脱氧方法，其特征在于包括以下步骤：1)挑选金属铬块，去除表面边皮、氧化膜和氮膜；然后利用带循环水冷装置的液压粗碎机对铬块进行机械破碎，使其破碎成3mm以下的颗粒；2)利用铬的低温脆性，将金属铬颗粒浸泡在液氮里，同时进行低温振动研磨，该低温振动研磨是利用纳米Al₂O₃与ZrO₂混合制得的高韧性陶瓷材料做成的振动磨筒体衬里和研磨体进行的，时间为3‑5小时；3)将低温液氮研磨后的金属铬粉用乙醇洗涤三次，每次用量为500‑600ml，然后使用带有滤纸的真空系统进行过滤，接着在真空烘箱中，在80℃、真空度为94.5～96.5kPa下进行低温干燥5小时，最后进行筛分，选出‑50～+100目的铬粉；4)将‑50～+100目的铬粉粉末置入高能球磨机进行球磨，球料比20∶1，研磨介质为硬质合金球，内衬为氧化锆材质，在球磨过程中通入氩气保护，气体流量为10～15m³/h，转速为450～550r/min，球磨时间为45～50小时，得到的‑325～+1340目的铬粉粉末；5)将球磨后的铬粉粉末进行氢等离子脱氧，该脱氧是在安装有射频氢等离子设备的不锈钢容器中进行的，该射频氢等离子设备是以氢气为工作气体，该不锈钢容器中设有开槽水冷铜炉；首先将球磨后的铬粉粉末在0.02～0.05MPa的氩气中通过弧熔化制成多根直径为15～20mm、长度为20～30mm的铬粉棒体；然后依次将两根铬粉棒体首尾相接地放置在开槽水冷铜炉上，并利用射频氢等离子设备送气，通过区熔法一次成型为铬棒，从而完成脱氧；所述射频氢等离子设备送气时通过离子矩的流速为5～10L/min，等离子弧的功率为3.8～4.0kW，其等离子矩的最大功率为20kW；所述开槽水冷铜炉水平设置在不锈钢容器中，并且以0.5～0.8mm/min的恒定速度水平运动；开槽水冷铜炉的熔区长度为30～40mm，所述铬粉棒体在每次通过熔区时要不断翻转，完成脱氧时所述铬粉棒体反复通过熔区的次数为5～8次；步骤5)中脱氧的温度为2000℃～2200℃，所用的氢气是经过提纯的纯氢气；所述射频氢 等离子设备包括石英管，其由内石英管、中石英管和外石英管同轴布置而成，外石英管与内石英管下端相连，中石英管的下端与外石英管和内石英管的底部之间留有流通间隙，使内石英管和中石英管之间，中石英管与外石英管之间形成石英管套件的冷却通道，在固定件上设有冷却水进、出口，它们与石英管的冷却通道相通；所述射频氢 等离子设备的激发并维持是给外石英管外螺旋状环绕的空心线圈通入射频电流，从内置于外石英管并同轴的内石英管通入点火气体，在与外石英管外壁垂直的电火花发生器的激发下，射频电流在外石英管内部形成感应磁场，将点火气体激发电离形成射频辉光放电感应耦合等离子体。