熔融金屬抗氧化還原劑的制作方法

專利名稱：熔融金屬抗氧化還原劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種抗氧化還原劑，尤其是指一種熔融金屬抗氧化還原劑。
技術背景工業生產中，常會涉及到熔融一種金屬或合金，使其與另一種金屬結合或 附著的工藝。由于多數金屬與氧接觸均會氧化，如鐵生銹即是氧化最常見的例 子。在高溫環境下，尤其是在融化狀態下，金屬(或合金)氧化的狀況會更加 劇烈，很快會形成一層氧化物，且越聚越多。而在熔融金屬與其他金屬附著結 合的工藝過程中，熔融金屬須不停的流動循環，這一方面會加劇氧化速度，另 一方面意味著表層的氧化物和少量的氧氣會被帶到液面以下，即液體內部。那 么氧化在內部同樣會發生。這樣氧化物將夾帶良好的金屬浮上液面，形成浮渣。 由于浮渣不停的產生，浮出，造成浮渣累積越來越多，層層相疊，越來越厚， 幾小時后影響液面流動，甚至產生外溢，污染又危險。所產生的浮渣不能正常 參與融合的生產過程，只能不斷地打撈出來，另行處理。因打撈出浮渣后，液 面高度不夠，甚至生產用量不夠，只能不停地添加補充新的金屬原料。為此，為盡量避免熔融金屬氧化，需對熔融金屬進行抗氧化處理，目前， 現有抗氧化處理工藝主要有還原劑還原法、還原機處理法、充氮隔離保護法等。 其中增加還原劑進行還原抗氧化的方法采用較為廣泛，常用的還原劑有還原 粉、還原金屬及粘稠膠狀還原物質等。其中，采用還原粉進行還原的工作方式為在熔融金屬液體表面，播撒粉 狀物質，其不足或局限性表現如下A:使用形態非常不便，因為其為粉狀物質，添加于高溫熔融金屬表面非 常不易操作，對于表面面積較大的液面來講，要想播撒均勻又要注意不要被高 溫燙到，須十分小心，所以使用極其不便。B:容易飛散，從而造成浪費和污染，因為是干性粉狀物質，而熔融金屬 液面上面一般均有通風裝置，如播撒不當將產生飛散，造成浪費和污染。c-煙霧較大，還原粉一般為酸，堿，鹽類物質，與熔融金屬液面接觸后會與其他助劑反應，受熱后煙霧較大，原有通風裝置不足以將風排掉。D:危害性較大，如以上提及，因其為酸，堿，鹽類物質，對人體，設備， 環境都有一定的危害，計算其作用后還原物的節約，經濟價值不高。而采用還原顆粒(金屬)的作業原理為在與熔融金屬相同或相溶的金屬 中，加入高純度活性物質(如還原粉)，冷卻成型，制成金屬顆粒(或金屬段)， 使用時添加與熔融金屬液體。其不足之處有以下幾點A:昂貴，從其制備形態即可知，因經過了金屬熔解，加入活性物，成型 等工序，材料費用和加工費用都很高。B:使用方式不夠優化，使用時，按比例投入熔融金屬液體中，讓金屬顆 粒熔化，析出還原物質，再起還原和防氧化作用。因熔化需要一個時間，活性 物析出后溶于金屬液體，要迅速擴散均勻，也非易事。C:合金含量比例會發生變化，因金屬顆粒合金比例與工作合金不一定完 全一致，長期投放，會改變工作合金含量比例，有時這種改變會帶來嚴重的質 量后果。D:有一定的副作用，因用量要求精確，不易控制，因生產線并非特別均 衡，有些顆粒使用過量，除了可能造成浪費，還會使工作熔融合金張力變大， 反而結合與附著質量下降。采用粘稠膠狀還原物質的方法為國外一些公司推出。其工作原理為，在粘 稠狀液體中加入活性物質，使用時倒入熔融金屬液面，經充分攪拌，擴散于液 體表面，形成保護膜，并持續發生還原作用。其局限性在于以下幾點A:擴散不夠迅速，須費力攪拌。B:粘度過大，常會附著于工件，造成產品污染，難于清洗。C:其粘性殘留與熔融金屬混合物，在熔融金屬流動循環中，附著于設備部件，導致設備循環通道堵塞、不暢，給設備維護造成不便。D:沉淀物，粘于設備部件，類似于樹脂型堅硬物質，清理非常困難。設備保養清理非常不便，從長期看， 一定會損傷設備。發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種瑢融金屬抗氧化還原劑，其fe非環己胺氫溴酸鹽 二苯胍氫溴酸鹽常經濟方便地解決熔融金屬發生氧化浮渣的問題。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案 一種熔融金屬抗氧化還 原劑，其主要組分包括壬基酚聚氧乙烯醚、環己胺氫溴酸鹽、二苯胍氫溴酸 鹽、磷酸、植酸。優選地，各組分含量(Wt%)如下壬基酚聚氧乙烯醚 51.19-91.19份5~20份 3 15份 0.3~5份植酸 0.5~8份。 優選地，其還進一步含有適量香精。 本發明的有益效果是-A:方便使用，易于操作本發明為油狀液體，使用時倒于熔融金屬液面即可，而且本發明采用張力 擴散技術而加有表面活性物質，在兩種液體接觸時，會產生親/疏雙向分子鍵， 減小熔融金屬表面張力，同時推動抗氧化還原液體自動快速擴散，而其他現有產品則須外加機械力(攪拌)等才能鋪滿整個液面；所以采用本發明抗氧化還 原劑只要在幾個點加入即可，產品會迅速"智能"地向未覆蓋區域擴散和流動， 3 5秒后抗氧化還原劑即會鋪滿整個液面；同時，因產品為浮于熔融液體表面 持續起作用，所以加入的量不要求非常精確，這樣也便于作業。 B:能同時起到防氧化和主動還原作用現有各種還原方法通常只能起到一種作用，如充氮隔離保護法只能起防止 氧化作用；金屬顆粒/還原粉等只能起到還原功能，而防止氧化功能沒有。而本發明為液態，輕于熔融金屬液體，可鋪滿整個流動液面從而隔絕空氣 (氧氣)，有效防止氧化。同時，本發明中含有活性物質和有機或無機酸，可 分散金屬浮渣的內部引力，主動打散結構，還原有用金屬回到容器中。C:輔助提升結合能力使用本發明的抗氧化還原劑， 一方面減少了金屬浮渣，熔融金屬液體流動 性更順暢；另一方面，本發明中含有的活性物質(表面活性劑)可降低液面表 面張力，增加熔融金屬的流動性、擴散性，從而促進熔融金屬的結合或附著質量，從而使本工序所要達到的結合或附著水平大大提高，這是本發明的一大特 色。這也是現有的其他幾種還原劑或方法所不具備或效能達不到的。D:成本低廉，性價比高因本發明采用了新型價廉活性成分，而且還原效率非常高，約在95%左右， 所以單位還原金屬成本大大低與其他方法。經測算，可節約金屬為該工段使用 總量的50%，經濟效益非常可觀，性價比很高。E:效果顯著，持續有效本發明采用新工藝加工而成，將其傾倒于熔融金屬液面即可，原已產生的 氧化物，會在本發明加入后擴散的同時還原消失，對后續產生的氧化物隨時分 解還原，效果可以立竿見影，并在4 5個小時持續有效。F:清潔簡便，優化工藝本發明為油狀液體，添加方便，不會飛散，同時其密度遠輕于熔融金屬， 而會在熔融金屬表面形成一個保護膜，起有效成分持續有效，不須反復添加。同時，因氧化物被不斷還原，故每天所產生的殘余浮渣非常少，原來每天 須清理兩次，現只須每天稍事清理，兩到三天(正常班)大清一次即可。而且 所產生的灰渣為干爽性松散物質，殘渣松散易碎，粘附在設備上的殘渣只需輕 輕鏟除即可，或使用本公司專用清洗劑浸泡5 15分鐘后清除即可。渣少，清潔 次數少，自然保持了環境清潔，同時優化了操作和清潔工藝。G-應用廣泛，完全可替代目前所用的各種還原劑，以及還原機方法、充 氮隔離保護法等，用于各種熔融一種金屬或合金來與另一種金屬結合或附著的 工藝過程中，例如，可用于手工浸焊、波峰焊(有鉛或無鉛)等焊接工藝。下面結合附圖
對本發明作進一步的詳細描述。
具體實施方式
本發明提供一種熔融金屬抗氧化還原劑，其主要組分及其重量份含量如下壬基酚聚氧乙烯醚 51.19-91.19份環己胺氫溴酸鹽 5~20份二苯胍氫溴酸鹽 3~15份磷酸 0.3~5份植酸 0.5~8份香精 適量其中，壬基酚聚氧乙烯醚是用作乳化劑、潤濕劑、分散劑、滲透劑、清洗 劑、增溶劑等用途；環己胺氫溴酸鹽是有機活性劑，屬于有機鹵素類，減少表面張力，改變表 面物化平衡條件，使焊料與被焊金屬相互潤濕，能還原被氧化金屬，增強助焊 能力；二苯胍氫溴酸鹽也是有機活性劑，屬于有機鹵素類，可減少表面張力，改 變表面物化平衡條件，使焊料與被焊金屬相互潤濕，能還原被氧化金屬，增強 助焊能力；磷酸是作為有機反應催化劑，耐火材料添加劑，活性碳處理劑等； 植酸作為螯合劑、抗氧化劑、金屬防腐防蝕劑等； 香精則是為了在使用時產生適當的香味，以改善工作環境。 在配制時，先將環己胺氫溴酸鹽和二苯胍氫溴酸鹽緩慢熔化，緩緩加入壬基酚聚氧乙烯醚攪拌3 5分鐘。待冷卻至6(TC再將磷酸、植酸緩慢地邊加入邊攪拌10 15分鐘即可。下面提供本發明的幾個具體配方(各組份為重量份含量)。配方一壬基酚聚氧乙烯醚 51.19份環己胺氫溴酸鹽 20份二苯胍氫溴酸鹽 15份磷酸 5份植酸 8份香精 適量 配方二壬基酚聚氧乙烯醚 65份環己胺氫溴酸鹽 15份二苯胍氫溴酸鹽 IO份磷酸 3份植酸 7份配方三壬基酚聚氧乙烯醚環己胺氫溴酸鹽二苯胍氫溴酸鹽9L19份5份3份0.5份0.3份O.Ol份磷酸 植酸 香精上述三個配方雖然在組分用量上有所區別，但總體上看，其使用效果差異 不大。下面對本發明熔融金屬抗氧化還原劑的物理、化學性能以及抗氧化還原 的原理作進一步闡述。本發明熔融金屬抗氧化還原劑為淺黃色透明油狀液體，比重為1.07士 0.05g/cm3，具有輕微清香氣味；存放于塑料瓶(容器)中，并放置于避光、陰 涼處，常溫(-5~40攝氏度)下可存放2年左右。其工作溫度為183 300攝氏度， 燃點/閃點為330度，沸點為300度。本發明還原劑無煙、無味、無污染， 一般 原有生產條件下的通風系統無須改造即可使用，導入極為容易。本發明的物理形態為油狀液態，有別于現有還原劑，這種油狀液態有利于 使用時操作，便于向液態的熔融金屬中添加；同時也有利于在液態熔融金屬表 面快速流動擴散。使用時，只需將本發明的抗氧化還原劑直接傾倒于液面，即 '會自行迅速擴散，鋪滿整個液面。本發明的抗氧化、還原作用原理如下1、 隔斷氧氣，從而減少氧化量當產品加入熔融金屬表面后，其會迅速擴散，并鋪滿整個液面，形成一層 保護膜，隔斷熔融金屬與氧氣的接觸，從而減少氧化量。2、 分散浮渣結構，還原出有用金屬當產品加入熔融金屬液面后，產品會浸透于浮渣縫隙，產品中含有擴散/ 分散劑，起到擴散浮渣結構，減小其結構張力，使得浮渣迅速分散，從不規則 故態迅速變成分散的稠狀液態，有用金屬即馬上還原流回到液槽中，繼續參與 有效作業工藝。3、 減小熔融金屬液面張力，提高結合附著質量因本發明中的活性成分(表面活性劑)可以改變熔融金屬液面張力，從而提高熔融金屬的流動性和結合能力。經使用及測算，本發明還原效率可達85%~95%，并可提高結合附著流動性 20%以上，相應地可以節約30~50%/工段成本。為了更加節約，達到更好的經濟效果，實際使用中，本發明抗氧化還原劑可配合如下方法使用一、 導流法導流法的原理如下熔融金屬液體因不斷地在循環流動，所以產生的氧化 物很多。如果減少流動面積，將減少氧化量，從而還原劑也可少用。所以，導流法的具體做法是制作3 5個不銹鋼擋片，大約深入液面以下3 5cm，將熔融金屬流動的部分限定在一個較小的區域內，使大部分液面處于 靜止，但液面以下又可以充分循環流動，不影響整個工序原有作業方式。二、 收集法收集法的原理如下熔融金屬液面，只有流動或揚起的部分氧化嚴重，如 將該部分的浮渣直接在熔融金屬液面收集處理的方法，可達到事半功倍的效 果。所以，收集法的要點為根據容納熔融金屬的容器的不同，設計篩網，形 狀為U型，揚起的金屬液體可流入該篩網內，浮渣不能通過篩孔，可收集入在 內，而熔融金屬可自由從篩孔流出，而容器邊沿可稍高于液面1 2CM，加入還 原劑，隨時還原。這樣浮渣不會漂到其他地方，整個液面基本沒有浮渣。配合采用這兩種輔助方法。可使還原效率/效能更高，達到更好的經濟效
權利要求
1、一種熔融金屬抗氧化還原劑，其特征在于其主要組分包括壬基酚聚氧乙烯醚、環己胺氫溴酸鹽、二苯胍氫溴酸鹽、磷酸、植酸。
2、 如權利要求l所述的熔融金屬抗氧化還原劑，其特征在于各組分重量 份含量如下壬基酚聚氧乙烯醚 5L19 91.19份 環己胺氫溴酸鹽 5~20份 二苯胍氫溴酸鹽 3 15份 磷酸 0.3~5份 植酸 0.5~8份。
3、 如權利要求1或2所述的熔融金屬抗氧化還原劑，其特征在于其還進 一步含有適量香精。
全文摘要
一種熔融金屬抗氧化還原劑，主要組分及重量份含量如下51.19～91.19份壬基酚聚氧乙烯醚、5～20份環己胺氫溴酸鹽、3～15份二苯胍氫溴酸鹽、0.3～5份磷酸、0.5～8份植酸。其還進一步含有適量香精。本發明為油狀液體，由于加有表面活性物質，在兩種液體接觸時，會產生親/疏雙向分子鍵，減小熔融金屬表面張力，同時推動抗氧化還原液體自動快速擴散；本發明輕于熔融金屬液體，可鋪滿整個流動液面而隔絕空氣，有效防止氧化；而含有的活性物質和有機或無機酸可分散氧化金屬浮渣內部引力，主動打散氧化金屬浮渣內部結構，還原出有用金屬，還原效率在95％左右，性價比很高；殘余浮渣非常少，清潔便捷；便于設備的保養。
文檔編號C23F11/173GK101215712SQ200810065190
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月14日 優先權日2008年1月14日
發明者嚴永農 申請人:深圳市堃琦鑫華科技有限公司