專利名稱：鋁熔體精煉用純化氮氣的方法
鋁熔體精煉用純化氮氣的方法，屬于化學領域。是鋁合金熔煉時采用氮氣來精煉鋁熔體，從而提高鋁熔體純凈度。
提高鋁熔體的純凈度所用的精煉劑，目前國內外大多數采用氮——氯(或者氬——氯)混合氣體精煉，氮氣的純度直接影響精煉效果，提高氮氣的純度主要是除去其中的氧和水，現有技術中，采用脫氧劑和催化劑反應法除去氧，用5A分子篩除去水，其方法如下1、氮氣通過活性銅(或者活性氧化錳)脫氧劑除去氧。
2、氮氣通過催化劑(鈀觸媒)其中的氧和氫(外加)結合成水除去。
3、氮氣通過冷凍和5A分子篩除去水份。
通過上述的方法純化后的氮氣純度為99.999%以上，但活性銅或活性氧化錳的脫氧容量較小，為15～30毫升／克，需要一個龐大的純化裝置，而且需外加氫氣進行再生。
為了克服現有技術的不足。簡化工藝過程和裝置。進一步提高鋁熔體的純凈度，提高鋁合金鑄錠的質量。本發明采用木炭、焦炭、工業用活性炭、以及化學試劑純活性炭為脫氧劑和5A分子篩脫水除去氮氣中的氧和水、脫氧利用化學試劑用活炭效果最佳。
活性炭脫氧原理，原始氮氣經第一次分子篩脫水后進入活性炭反應器。進行一系列化學反應。化學平衡時，反應器內含有下列平衡物質氮氣、水、一氧化碳、二氧化碳、氫氣、碳，在一系列化學反應中有以下三個化學反應方程是相互獨立的。
氮氣中的氧與碳反應生成一氧化碳，生成一氧化碳對凈化鋁熔體不僅沒有害處，反而還有好處(三氣體氮氣——一氧化碳——二氧化碳精煉)。氮氣經第一次分子篩脫水后，水含量少于0.001%。
純化氮氣工藝流程及裝置，參見附圖
，原料氮氣通過分子篩罐1一次脫水，經脫水后的氮氣進入活性反應器2除氮氣中的氧。加熱溫度為200～280℃，然后，通過分子篩罐3、4進行二次脫水，為防止分子篩和活性炭微粒被帶到成品氮氣中，每個罐出口處用多層玻璃布過濾。當成品氮氣中水含量超過所規定的控制值需加熱再生，其加熱溫度為350～400℃時間為2～4小時，純化裝置的再生氣路采用內加熱元件，實行儀表控制，活性炭反應器的加熱采用恒溫控制，溫度可調。
本發明與已有技術相比，有如下優點1、采用活性炭脫氧和5A分子篩脫水，不需加入氫氣，因而工序簡單，不需要除去過剩氫氣的裝置，活性碳的脫氧容量大，脫氧容量為活性銅和活性氧化錳的60～120倍，表1為脫氧工藝性能比較。
2、經活性炭脫氧后，氮氣純度為99.999%。
3、工藝穩定、設計合理、操作方便、使用壽命長。
4、輸氣管道改用銅管，減少了管道對氣體污染，純化裝置投產后，經長期使用表明，由于氮氣純度的提高，精煉效果顯著提高，從而提高了金屬的純潔度。每年處理8857瓶氮氣。每瓶6立方米，創造經濟價值75.7萬元。
實施例鋁熔體精煉用純化的氮氣于1985年正式投入使用，通過對純化前(83～84年)和純化后(85～86年)的七、八、九月份氫含量的數據進行統計分析，如下表
以上表看出，用純化氮氣精煉，鋁熔體氫含量明顯減少，這對減少鋁合金鑄錠疏松廢品起著顯著的作用，鑄錠氫含量優質合格率，園錠由原來的29.96%增加到65.93%，方錠由原來的85.91%增加到99.86%，工藝穩定。
權利要求
1.本發明是鋁熔體精煉用純化氮氣的方法，采用脫氧劑和5A分子篩除去氮氣中的氧和水，其特征在于采用的脫氧劑是炭。
2.按權利要求1所說的鋁熔體精煉用純化氮氣的方法，其特征是脫氧劑炭的反應器的溫度為200～280℃。
全文摘要
鋁熔體精煉用純化氮氣的方法。
文檔編號C01B21/04GK1032324SQ8710650
公開日1989年4月12日 申請日期1987年9月28日 優先權日1987年9月28日
發明者吳伯春, 胡廣璋, 向知杰 申請人:中國有色金屬工業總公司西南鋁加工廠