鈹真空熔煉(Vaccum smelting of beryllium)是指在壓力低於大氣壓下熔化鈹，除去易揮發性雜質並鑄造成錠的過程。鎂熱還原法生產的鈹珠含有1%-1.5%的鎂、一定量的氟化物查和其他金屬雜質，必須經過真空熔煉提純才能用於生產銀材。由於鈹珠中的鎂、鋅、氟等雜質的沸點低，容易在比錠熔點低得多的溫度下，通過真空熔煉揮發除去。鈹珠中的鐵、鋁、矽、鉻、鎳、銅、錳等雜質，在低於鈹熔點溫度時，蒸氣壓與鈹接近或更低。這些雜質和被形成金屬間化合物或合金，在真空熔煉中不能除去，必須在生產鈹珠過程中用化學法除去。真空熔煉鈹錠是鈹珠精煉的產品，主要用作制粉原料。
基本介紹
- 中文名：鈹真空熔煉
- 外文名：Vaccum smelting of beryllium
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 作用：主要用作制粉原料
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簡介
鈹真空熔煉(Vaccum smelting of beryllium)是指在壓力低於大氣壓下熔化鈹，除去易揮發性雜質並鑄造成錠的過程。鎂熱還原法生產的鈹珠含有1%-1.5%的鎂、一定量的氟化物查和其他金屬雜質，必須經過真空熔煉提純才能用於生產銀材。由於鈹珠中的鎂、鋅、氟等雜質的沸點低，容易在比錠熔點低得多的溫度下，通過真空熔煉揮發除去。鈹珠中的鐵、鋁、矽、鉻、鎳、銅、錳等雜質，在低於鈹熔點溫度時，蒸氣壓與鈹接近或更低。這些雜質和被形成金屬間化合物或合金，在真空熔煉中不能除去，必須在生產鈹珠過程中用化學法除去。真空熔煉鈹錠是鈹珠精煉的產品。主要用作制粉原料。
鈹
鈹是活性很強的金屬，被珠表面極易氧化並形成一層氧化膜，金屬被熔化後不僅易與接觸的材料反應，而且易吸附並溶解氧、氮、水、油等氣體，因此必須在真空或惰性氣氛中熔煉。熔煉用坩堝和鑄造模具的材料必須不與液態鐵反應。氧化鈹不與鐵溶液反應，因此通常用氧化鈹製造坩堝。略高於破熔點的鈹溶液會與石墨發生碳化反應，但由於注入模內的鈹溶液立即冷至固相線溫度以下而不反應，所以，仍廣泛採用石墨鑄模。真空中頻感應電爐熔煉速度快、生產周期短、操作和維修方便，較適合於被的熔煉，但容易產生輝光放電和熔融物噴濺。
鈹的真空熔煉
鈹的真空熔煉分坩堝製造、真空熔煉和鑄錠三步進行。
(1)製造：用粉漿澆注法或搗打法製備氧化鈹坩堝。
(2)真空熔煉：將氧化鈹坩堝置於通水冷卻的銅感應線圈中。再將經過淘洗、烘乾、磁選、分級處理後的被珠裝入真空中頻感應電爐的坩堝內(潔淨、乾燥的鈹珠可直接裝入坩堝)，然後將爐內壓力抽真空到約1x10Pa，加熱到1823-1723K溫度熔化，為防止輝光放電和熔融物噴濺，大多在79800Pa以下的微氬氣中進行熔煉。
(3)鑄錠：將真空熔煉後的被溶液溫度調整到1673-1723K，以約0.36kg/s的速度注入到經充分乾燥的石墨鑄模內，通過自然冷卻凝固成240-280mm的錠。此法所得鈹錠的結晶組織粗大，一般只能供製取鈹粉用。一次熔煉鈹珠的單爐回收率為80%-93%。
總結
除真空感應熔煉外，20世紀60年代英國曾用自耗電極真空電弧熔煉爐進行過鈹錠的熔煉鑄造研究。在低於6X10Pa的真空下用水冷銅模熔煉，並鑄造出100X250mm的鈹錠。錠的氧含量低、晶粒細。可直接用於鍛造和軋制，但必須用真空熔煉鈹錠作原料並預製成電極。
