專利名稱：密閉容器交換氣體的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種排氣法，具體說涉及密閉容器交換氣體的方法。
背景技術：
目前，在冶金、熱處理、化工等行業(yè)中，常常需要在密閉的容器中進行特殊氣氛下加工。如在抽空熔煉中，常需要先抽真空，再充以惰性氣體如氬氣等。如在某單位的一個熔煉工序中，先將空氣由真空泵抽至8×10-2Pa的真空狀態(tài)，然后充入惰性工作氣體(氬氣)至一定的氣壓(如0.05Mpa)下進行熔煉。在這個抽氣過程中，需要較長時間并因此耗費很多電能。不僅如此，還影響生產率、設備利用率和生產成本等。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種低能耗、高效率的密閉容器交換氣體的方法。
本發(fā)明的密閉容器交換氣體的方法，其特征是采用抽氣—充氣交替進行，直至使密閉容器中的工作氣體純度達到工藝所規(guī)定的要求。
上述的抽氣、充氣的時間隨意，只需交替進行即可。
本發(fā)明的密閉容器交換氣體的方法，可以節(jié)約密閉容器工作氣體交換過程的時間，有效地降低能耗，提高工作效率和經濟效益。


圖1是本發(fā)明的密閉容器交換氣體的流程示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明方法的工藝流程如圖1所示。
圖1(a)表示密閉容器中原來的氣體狀態(tài)；圖1(b)表示第一次抽真空過程，容器內原氣體的密度逐漸降低；圖1(c)表示第一次抽空到一定程度(如容器內壓力為1Pa)后，停止抽空；圖1(d)表示第一次充入工作氣體過程，容器內為混合氣體，密度逐漸增加；圖1(e)表示第一次充工作氣體，使容器內壓力達到一定值(如0.01Mpa)后，停止充氣；圖1(f)表示第二次抽氣過程，容器內混合氣體的密度逐漸降低；圖1(g)表示第二次抽氣到一定程度(如容器內壓力到1Pa)后停止抽氣；圖1(h)表示第二次充入工作氣體過程，容器內氣體密度逐漸增加；圖1(i)表示第二次充入工作氣體，使容器內氣體達到規(guī)定壓力(如0.05Mpa)后，停止充氣。
實施例例如，某單位利用30kg的真空熔煉電爐，要求在0.05Mpa氬氣氛圍下進行有色金屬熔煉。其抽空-充氣的工藝流程是這樣的先用多種抽氣泵(機械泵、羅茨泵等)將真空爐內的空氣抽到8×10-2Pa的真空狀態(tài)，再充入工作氣體(氬氣)，直至真空爐內壓力達到工藝所要求的0.05MPa為止，然后進行加熱熔煉。整個抽空-充氣過程需要花費約30分種，所用的真空泵的總功率達12kw，能耗達6度工業(yè)用電。熔煉時，容器內空氣含量約為(1.6×10-4)％。
采用本方法進行兩次抽空-充氣過程，其工藝流程是這樣的先進行第一次抽空-充氣過程將真空爐內的空氣抽出至1Pa壓力狀態(tài)，再充入工作氣體(氬氣)直至容器內壓力達到0.01MPa；然后，進行第二次抽空-充氣過程將真空爐內混合氣體抽出，直至壓力達到1Pa，再充入工作氣體(氬氣)，直至工藝所要求的0.05Mpa工作壓力。
這樣兩次抽空-充氣過程合計大約需要5分種；僅用一臺5kw的真空泵；能耗僅達0.4度工業(yè)電；熔煉時，容器內空氣含量約為(2.0×10-7)％。
由此可見，采用本發(fā)明后，過程時間只需約5分種(只占原來的16.7％)；能耗0.4度，約占原來的6.7％；而密閉容器內空氣含量只有(2.0×10-7)％，與原來工藝相比，密閉容器內空氣含量還要低三個數(shù)量級。大大提高了工作氣體的純度，而且僅需一臺真空泵，簡約了設備。
權利要求
1.密閉容器交換氣體的方法，其特征是采用抽氣—充氣交替進行，直至使密閉容器中的工作氣體純度達到工藝所規(guī)定的要求。
2.根據權利要求1所述的密閉容器交換氣體的方法，其特征是所說的密閉容器為真空熔煉電爐，先將真空爐內的空氣壓力抽至1Pa，充入氬氣至容器內壓力到0.01MPa；然后將真空爐內混合氣體壓力抽至1Pa，再充入氬氣，直至真空熔煉電爐中的氬氣達到所要求的0.05Mpa工作壓力。
全文摘要
本發(fā)明公開的密閉容器交換氣體的方法，采用抽氣—充氣交替進行，直至使密閉容器中的工作氣體純度達到工藝所規(guī)定的要求。試驗表明，本發(fā)明方法可以節(jié)約密閉容器工作氣體交換過程的時間，有效地降低能耗，提高工作效率和經濟效益。
文檔編號F17C5/00GK1924425SQ20061005357
公開日2007年3月7日 申請日期2006年9月25日 優(yōu)先權日2006年9月25日
發(fā)明者杜錦才, 黃靈仙 申請人:浙江大學