能力。
[0025]本实用新型一种深度脱氧装置，其应用过程中，所述原料气体可根据对接设备对气体成分的要求搭配气体种类；本脱氧装置不受含硫气氛影响。
[0026]本实用新型一种深度脱氧装置，其应用过程中，所述原料气体选自氦气、氖气、氩气、氣气、氣气、氡气、氢气、一氧化碳中的至少一种。优选为氩气、氦气、氢气、<^02气体以及氩气/氦气和氢气组成的混合气体中的至少一种。进一步优选为工业氩气、工业氦气及它们与氢气组成的混合气体中的一种。
[0027]本实用新型一种深度脱氧装置，其应用过程中，以工业氩气为原料气体，将原料气体，通过气体加热装置(4)加热至250°C?600°C后；依次流经一号脱氧通道(1)、二号脱氧通道(2)、三号脱氧通道(3)得到氧的体积百分含量不超过10_nppm、优选为10_n?l(T21ppm，进一步优选为1(Γ16?10 _19ppm的氩气。
[0028]为了达到更好的脱氧效果，一般要控制原料气体在脱氧通道内的流速(气体流量)，其具体流速根据与三号脱氧通道(3)对接的设备的尺寸来设定。例如:当三号脱氧通道(3)对接的设备为圆柱型管式炉时；所述圆柱型管式炉的长为1086.0mm、直径为74.94mm，炉膛体积按V= (1/4) π D2.Η (其中D为直径、H为炉管长)计算，约为4787.70ml,气体流量Q = V/t，假设气体排出炉膛的时间t为20?25min，则Q = 190?240ml/min，本实验流量计量程优选250ml/min。
[0029]本实用新型一种深度脱氧装置，其应用过程中，所述原料气体在设备中的压力可为常压。
[0030]本实用新型一种深度脱氧装置，其应用过程中，当设备使用一段时间后，可采用活化剂对其脱氧剂进行重新活化；即还原铜网、钛网、镁网；经活化后，该装置仍能高效率的深度脱氧；所述活化剂由氩气和氢气按照体积比，氩气:氢气=90-98:2-10组成。活化后的金属可再与氧结合，从而达到深度脱氧的效果，不需要频繁更新金属脱氧剂。
[0031]本实用新型一种深度脱氧装置，特别适用于为中小型气氛炉提供深精度脱氧气氛。
[0032]原理及优势
[0033]本实用新型一种深度脱氧装置，其应用过程中，，其脱氧剂不需要频繁更新；经本发明的装置处理后，残氧含量低于10_nppm，最低可达10_21ppm(体积百分含量)。其原理如下:
[0034]本实用新型所述活性金属脱氧剂(如铜网、钛网、镁网)的选取，主要依据其脱氧能力和熔点，而氧势图能直观反应这两种性质(见黄希祜第三版《冶金原理》第249页，位于氧势图下方的金属与氧有极强的结合力)，综合选择了三种不同脱氧强度的金属:镁、钛、铜，其脱氧强度顺序为镁 > 钛 >> 铜，它们的熔点分别为649°C、1660°C、1083°C。
[0035]本实用新型一种深度脱氧装置，其应用过程中，气体先后经过铜、钛、镁三个通道，原因在于气体经过前一个通道时氧含量已逐步降低，流入下一个通道时应经过脱氧能力更强的金属，方能使入炉气氛获得超低氧含量。
[0036]本实用新型一种深度脱氧装置，其应用过程中，气体温度范围为250?600°C，其选取上限不宜超过金属镁的熔点649°C，否则温度过高造成金属熔化堵塞气体流通管道。温度加热体系由温度控制箱完成，其工作原理依据设定值升高至指定温度，然后按照补偿法将气体温度恒定在某确切温度点。加热气体的目的在于活化金属及气体，提高金属结合氧的能力。当设备使用一段时间后，采用活化剂对其脱氧剂进行重新活化时。
[0037]与现有工业除氧的方法相比较，本实用新型所具有的优势
[0038]本实用新型具有脱氧容量大、脱氧速度快、脱氧能力强(脱氧深度可达到10_21ppm)、能处理含硫或者含CO的气体，不会中毒，使用温度范围宽等优势。
[0039]与其他工业除氧设备比较，本实用新型所具有的优势:
[0040]I)深精度脱氧。本实用新型采用活性金属铜、镁、钛，在250?600°C时化学脱氧，除氧效果相比现有技术降低了很多。例如，在300°C时仅通入Ar气，脱氧深度可达到10_nppm。在300°C时仅通入氩-氢混合气体，脱氧深度可达到10_19ppm。
[0041]2)活性金属脱氧剂的选择与排列。本装置按照金属脱氧能力强弱来顺序脱氧，目的在于:第一，采用组合的方式可以获得稳定持久的超低氧含量气流。如果只单纯依靠活泼金属Mg脱氧，其脱氧效果只在开始一段时间内有效，Mg肩表面生成的致密MgO层将大大削弱其脱氧能力而致使氧含量逐步回升；第二，采用组合的方式可以降低更新金属脱氧剂的频率。气流依次通过Cu、T1、Mg后，氧含量进入下一通道前依次下降，从而各段分摊吸纳氧含量，镁肩粉化程度大大降低，从而也降低了活性金属更新的频率。
[0042]3)脱氧剂使用寿命长。盛装金属丝的各段通道狭长，密封良好，完成实验后残余的氩气能保护脱氧金属，降低了与空气接触而氧化失效的可能性。再次，金属在300?600°C时，通入Ar及2?10%氏的混合气体，可重新活化金属(本除氧设备使用半年后，中期检查结果显示，除镁表面颜色灰暗、粉化之外，另两种金属表面光泽)，故而延长了使用寿命，且不存在金属氧化物易烧结成块的问题。
[0043]4)动态调节氧含量。在气体流速不变时改变气体温度，能动态调节入炉气流中的氧含量；或者通过调节氢气流量控制其中氧含量，时间间隔一般在1.5h以内。
[0044]5)安全可行。整个除氧体系在常压下完成，氢气缓慢流入后流出，出气口避开高温密封环境则不会影响实验人员的人身安全。
[0045]综上所述，本实用新型所设计的设备能常压下完成深精度脱氧，脱氧剂不需要频繁更新的不足，具有成本低廉、容易控制、安全以及所得气体中残氧量极低等优势。
【附图说明】
[0046]附图1为本实用新型所设计的深度脱氧装置的结构图；
[0047]附图2为一号脱氧通道的安置方式示意图；
[0048]附图3为二号脱氧通道的安置方式示意图；
[0049]附图4为三号脱氧通道的安置方式示意图；
[0050]附图5为本实用新型所设计的深度脱氧装置与炉膛对接后的示意图；
[0051]附图6为对比例I中，不加热时，通入Ar-1O% H2,即Ar流量200ml/min，H2流量20ml/min，炉膛进出口的氧体积百分含量随时间的变化示意图；
[0052]附图7为实施例1、2中炉膛进出口两端的氧体积百分含量随时间变化示意图；
[0053]附图8为实施例3中炉膛进出口两端的氧体积百分含量随时间变化示意图；
[0054]附图9为实施例4中炉膛进出口两端的氧体积百分含量随时间变化示意图。
[0055]图1中；1为一号脱氧通道，一号通道内设有铜网；2为二号脱氧通道，二号通道内设有钛网；3为三号脱氧通道，三号通道内设有镁网；4为气体加热装置。原料气体依次经过连通气体加热装置(4)、一号脱氧通道(I)、二号脱氧通道(2)、三号脱氧通道(3)。
[0056]图2中的一号脱氧通道采用下进上出的方式通气方式，通道内放置的是铜网，且均匀地放置在通道中部，各铜网之间的间隔为0.5厘米。
[0057]图3中的二号脱氧通道进气口与一号脱氧通道出气口对接，采用上进下出的通气方式，通道内放置的是钛网，且均匀地放置在通道中部，各钛网之间的间隔为0.5厘米。
[0058]图4中的三号脱氧通道进气口与二号脱氧通道出气口对接，采用下进上出的通气方式，通道内放置的是镁网，且均匀地放置在通道中部，各镁网之间的间隔为0.5厘米。
[0059]图5中，脱氧气体经带有氧探头B的管