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摘 要：当前针对有色金属进行冶炼的技术主要是真空冶金技术，这一技术具备金属受到反应气体影响小、冶炼人员易于控制冶炼进程以及生产过程污染程度低等优势。本文结合实际情况，介绍了真空冶金技术的特点，研究了这一技术的开发进程，并针对真空冶金技术在有色金属的冶炼中的应用进行了介绍，希望可以推动我国的冶金技术发展。
关键词：有色金属；真空冶金技术；开发应用
引言
真空冶金技术是当前我国金属冶炼行业之中使用较多的技术，随着真空冶金技术的发展进步，当前生产中使用的冶金设备也得到了极大的发展，种类多样化，趋向自动化以及大型化发展。真空冶金技术随着人们生产需求的变化得到了极大的发展，有效的提升了生产效率，成为当前新型金属材料冶炼制作的主要技术。
1有色金属真空冶金技术概述
1.1开发进程
传统的金属冶炼工作一般是在大气环境之中进行，在一定程度上影响了金属冶炼质量的提升。随着现代技术的发展，人们开始在真空环境中进行金属冶炼。当前的真空冶金技术已经成为有色金属生产加工中的主要技术。我国的有色金属冶炼行业在上世纪五十年代开始使用真空冶金技术，为我国冶金行业的发展奠定了基础。随着近年来真空冶金技术的发展和推广，这一技术已经成为我国金属生产中主要使用的手段，有效的提升了生产质量，也推动了新种合金材料的生产研究。
1.2技术特点
第一，真空环境之下金属反应受气体的影响小。真空环境之下气体稀薄，因此，在真空环境之下，金属冶炼质量不会受到气体的严重影响，有效的提升了生产质量。金属在真空环境冶炼过程中不会溶解气体，导致金属内部存在气泡。当金属在真空环境下加热至一定温度之后，金属不会产生氧化反应，是较为理想的金属冶炼环境，有效的提升了生产效率和生产质量。
第二，真空冶炼系统有助于提升技术人员对系统内外物质流动情况的掌握质量，真空系统内部的密度高，和大气环境存在较为明显的差异，对冶炼工作有着较大的影响。真空系统冶炼过程中，内部环境中的泵以及通气管道会将真空环境中的气体排出，避免其影响冶炼过程，有效的提升了技术人员对真空冶炼工作的管理效果，对金属冶炼质量有着重要的提升作用。
第三，真空冶炼环境降低了金属受到外界污染的可能性，提升了冶炼质量。真空冶炼过程中，金属的冶炼过程需要较高的温度，这一温度一般会低于真空室材料的软化温度，因此，冶炼过程不会造成真空冶金设备的损坏，冶金燃料等造成的环境污染问题也得到了控制。在真空环境之中，金属的氧化物等形成气体之后的分子较小，不会给冶炼过程造成严重影响，在一定程度上提升了冶炼工作的进行质量。
2真空冶金技术的开发技术
2.1真空还原
真空还原是指在真空环境之下使用铝以及硅等还原剂来对金属氧化物进行还原，以此来完成对金属制取，这是当前真空冶金技术的应用方向之一。在真空环境之下，生产人员可以降低金属还原需要的温度，降低生产能源消耗，并完成一些难以在一般条件之下生产的金属。例如，在五氧化二铌的植被中，常压环境之下碳无法完全的还原铌金属，往往会在生产中生成多种碳化铌金属杂质，影响了生产质量。同时，常压环境之下的还原操作也要求更高的生产温度，增加了生产中的能源使用，提升了生产成本。借助真空还原技术，生产人员可以降低还原操作成本，优化生产质量，对推动金属冶炼行业发展有着重要的影响。
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2.2真空蒸馏
真空蒸馏技术是指在金属冶炼之中使用蒸发工艺来去除有色金属之中的杂质，完成对金属成分的提纯。这一生产技术包括化学迁移反应以及真空蒸馏分离两种生产方式。化学迁移反应是指在生产中通过气体和金属生产的化合物来转移金属元素，并通过制造逆反应来完成对金属的提纯，使得气体产物和金属得到分离。真空蒸馏分离是指在真空环境之下借助不同金属种类的蒸气压差别，通过挥发以及冷凝等手段对金属进行分离提纯，提升生产产物的纯净度，在实际生产中技术人员往往会使用感应炉来完成对有色金属的蒸馏，以此来实现生产目的。
2.3真空脱气
真空脱气是指在真空环境之下将一些影响金属冶炼质量的气体如氮气、氧气等从金属合金之中进行分离的冶炼工艺。技术人员在将有色金属进行脱气处理之后，后续金属冶炼过程不会受到气体的影响，冶炼质量得到了提升。同时，经过脱气处理之后的金属中含有的杂质大大减少，极大的提升了金属的性能和强度，提升了有色金属物理性能。真空脱气处理工艺有效的提升了金属冶炼过程中的金属生产质量，优化了金属性能，是当前有色金属冶炼生产中使用较多的生产技术。
2.4真空烧结
真空烧结是指在真空环境之下将合金以及金属化合物置于低温环境之中来进行烧结操作，以此来完成金属制品和金属配。在真空环境之下进行的烧结操作之中，环境中的气体不会影响金属的反应，进而提升了金属生产的纯净度和质量。在烧结操作中生产的金属制品具备良好的密化效果，满足当前生产需求。在实际生产中，技术人员可以通过降低烧结温度来节约能源，推动了金属冶炼行业的生态化发展满足国家的可持续发展战略。
3真空冶金的应用
真空冶金在当前有色金属的冶炼生产中有着较为广泛的使用，真空熔炼技术在不同的生产领域也有着不同的应用形式，极大的提升了真空冶炼的使用效果，对提升金属生产加工质量有着重要的影响。
3.1冷坩埚真空感应熔炼炉
冷坩埚真空感应熔炼炉包括真空熔炼炉、电磁感应加热电源、电控系统以及真空惰性气体系统。在实际生产中，技术人员可以根据实际的生产冶炼需求来对电源频率进行调整，一般参与生产的炉料数量和电源频率呈现为反相关，以此来保证生产过程的正常进行。在实际生产中使用的熔炼炉一般是导热性能较高的金属材料，常见的材料是紫铜，有效的提升了也连读的导热性能。在坩埚的设计生产中，为了保证生产质量，坩埚壁一般采用耐绝缘材料进行填充，这一部分的操作对生产有着一定影响，在实际生产中可以结合情况来选择是否要进行填充。一些规模较大的熔炼炉常会将金属作为炉体材料，小型的熔炼炉会使用石英等非金属材料来进行制作，在选择中要结合实际生产需求来对熔炼炉的大小和规模进行确定。当前金属熔炼炉的主要结构有底注式以及翻转式两种。冷坩埚熔炼技术有效的降低了真空熔炼工作中产生的污染，提升了生产金属的成分均匀度。熔炼炉在生产中的温度易于进行控制，有助于技术人员在生产中进行灵活调整。
3.2电子束熔炼
电子束熔炼是当前出现的一种新型金属熔炼技术，电子束熔炼过程中技术人员可以完成对金属不同加工过程的分离，有效的防止了传统金属熔炼工作中存在的将非融成分进行熔炼的问题，提升了熔炼过程的进行质量。电子束熔炼技术可以有效清除金属熔炼中产生的杂质，提升熔炼质量。电子束熔炼技术可以极大提升生产产品的纯净度，其杂质清除功能是使用中的技术优势之一。
结语
真空冶金技术是当前有色金属冶炼行业中使用较多的技术，其有效的避免了金属冶炼中气体等杂质对冶炼质量的影响，提升了产物的纯净度。同时，真空冶炼技术也有助于提升金属冶炼质量，优化金属材料的物理性能，极大的推动了我国金属冶炼行业的发展。
参考文献
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[4]侯传安.真空冶金技术的开发及应用[J].科技资讯,2012(07):81-82.
论文作者:叶宝月
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第03期
论文发表时间:2019/6/21
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