金或银金属在空气中熔融时,均能溶解大量的气体。这些气体在金属冷凝时放出,给生产操作带来困难,并会造成金属的损失。
银在空气中完全熔融时,能溶解约21倍体积的氧。这些氧在金属冷凝时放出形成“银雨”,造成细粒银珠的喷溅损失。来不及放出的氧气,则在银锭中形成缩扎、气孔、麻面等缺陷。特别是在进行合金材料铸锭时,为了获得质量好的锭块,就需要保护合金液面不被氧化和阻止合金被气体饱和。为此常加入保护溶剂。使其在合金液面形成保护壳。
根据实践,当熔融金属银的温度升高时,氧在银中的溶解度下降(图1)。为了减少银浇铸时的困难,浇铸前应提高银液的温度,并在银液面上盖一层还原剂(如木炭等),以除去氧。也有于炉料中加入一块松木,随着银的熔融而燃烧以除去部分氧。浇铸前采用木棍于银液中搅动,效果也较好。在国外,还有在真空中进行银的熔融的。过去某些造币厂还有往银液中加入少许铜、锌或镉以去氧的。为了得到易于压延的银,在英国曾将银液温度提高到稍高于1300℃,并投入铁块于银中,再于1200~1300℃铸入经预热至200℃的模中。某些厂采用加入木块燃烧的同时,在浇铸前将液面清除不尽的少量余渣从坩埚口拨向后面,于坩埚口放一块石墨(从废石墨坩埚上锯下),再往液面加一大碗草灰后浇铸。这样作,既能燃烧除去部分氧,又能保温和吸附液面余渣,以提高铸锭质量。
图1 不同温度下氧在银中的溶解度
金的吸气性更强,在空气中熔融时,金可溶解33~48倍体积的氧,或37~46倍的氧。但由于金的浇铸温度一般均较高、且于敞口整体平模中进行,模具常预热至160℃或以上,气体较易放出。为保证锭面平整,某些厂还采取在锭面浇水或覆盖湿纸,加速表面先冷却等措施。
至于烟气,由于熔铸的金或银原料均较纯,熔剂和氧化剂加入量又不大,虽有少量的二氧化碳、二氧化氯等气体存在,但对铸锭无明显影响。