本發明屬于有色金屬高溫冶煉領域,特別涉及一種可以量產化的電解鉻片脫氣的生產工藝。解決了國內沒有量產化高純鉻片的問題。
背景技術:
高純金屬鉻是指主成分鉻大于99.95%,雜質含量低,特別是氧、碳、氮、硫含量低的鉻。其中,氧小于0.04%,碳小于0.025%,氮小于0.003%,s小于0.002%。高純金屬鉻主要用作超級合金添加劑-生產飛機渦輪機的葉片,電氣的觸頭、半導體、芯片濺射靶材等領域。
其中高端半導體、芯片、精密電子產品、汽車活塞環以及光學材料鍍膜的鉻靶,是由高純脫氣鉻片/粒破碎后,熱等靜壓成型。要求成品鉻靶的鉻含量大于99.95%,同時氣體元素要求更嚴格:氧小于0.018%,碳小于0.005%,氮小于0.003%,s小于0.002%。
由于破碎過程中會增加氧含量,因此對脫氣鉻片的氧含量要求小于0.005%(即50ppm)。
目前全球能夠量產做到脫氣鉻片的氧含量小于0.005%的,只有三家公司:俄羅斯的polema公司,日本的jmc(重化學)公司以及日本光正公司。其中polema和光正公司采用的是氫還原脫氣的工藝,而jmc采用的是碳還原脫氣的工藝。下表是三個廠家的產品數據:
相比之下,我國還沒有一家能夠量產達到氧含量小于0.005%(50ppm)的99.95%以上純度的脫氣高純鉻片/粒,使我國在高純鉻生產和研發領域一直受國外供應商的制約,在特殊國際環境下還可能會危害國家安全。
由國內專利cn102808092a(申請人:蘇州晶純新材料有限公司)公知了一種超低氧鉻片的制備方法,采用的是氫還原脫氣的工藝,通過在1000℃~1500℃之間、爐內氫氣壓為1~50pa的條件下,脫氣1~10hrs,最終獲得了最好可達到氧含量為60ppm的脫氣電解鉻片。
該工藝采用的實驗室模式,裝料氧化鋁坩堝體積為500ml,也即裝料重量為1.3kg左右,遠沒有達到量產的數量要求,成本太高,經濟效益不足。且該專利實施案例中,最好的脫氣結果中氧含量為60ppm,差于日本光正的上限30ppm和俄羅斯polema的50ppm。因此該專利的工藝沒有實現量產,產品指標也沒有達到要求。
國內也沒有其他鉻片脫氣的相關專利。因此本發明將通過合理設計爐體結構、裝料坩堝、裝料方式、氫氣流線路以及合理的溫度控制,可實現電解鉻片的氫還原脫氣的量產效果,指標能達到國外同行最高水平。
技術實現
聲明:
“可量產化的電解鉻片脫氣工藝的制作方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)