DE10038543A1 - Process for protecting the surface of a magnesium melt - Google Patents

Process for protecting the surface of a magnesium melt

Info

Publication number
DE10038543A1
DE10038543A1 DE2000138543 DE10038543A DE10038543A1 DE 10038543 A1 DE10038543 A1 DE 10038543A1 DE 2000138543 DE2000138543 DE 2000138543 DE 10038543 A DE10038543 A DE 10038543A DE 10038543 A1 DE10038543 A1 DE 10038543A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
melt
carbon dioxide
magnesium
protecting
snow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2000138543
Other languages
German (de)
Inventor
Christoph Pelz
Alexander Jurmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde Gas AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde Gas AG filed Critical Linde Gas AG
Priority to DE2000138543 priority Critical patent/DE10038543A1/en
Priority to PCT/EP2001/008983 priority patent/WO2002012575A2/en
Priority to AU2001293716A priority patent/AU2001293716A1/en
Priority to EP01974102A priority patent/EP1315842A2/en
Publication of DE10038543A1 publication Critical patent/DE10038543A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/10—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
    • C22B9/103—Methods of introduction of solid or liquid refining or fluxing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
    • C22B26/20—Obtaining alkaline earth metals or magnesium
    • C22B26/22—Obtaining magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/006—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with use of an inert protective material including the use of an inert gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for protecting the surface of a magnesium melt, or a melt of an alloy with magnesium, whereby a protective layer is placed on the surface of the melt. The method is characterised in that carbon dioxide is placed on the surface of the relevant melt in solid form, for example, in the form of carbon dioxide snow or carbon dioxide pellets.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen der Oberfläche einer Magnesiumschmelze oder einer Schmelze einer Legierung mit Magnesium, bei dem eine Schutzschicht auf die Oberfläche der Schmelze aufgebracht wird.The invention relates to a method for protecting the surface of a Magnesium melt or a melt of an alloy with magnesium, in which a protective layer is applied to the surface of the melt.

Geschmolzenes Magnesium nimmt wegen seiner enorm hohen Affinität zu Sauerstoff eine Sonderstellung unter den Metallschmelzen ein. Um ein Entzünden und Brennen einer Magnesiumschmelze sowie die Einschleppung von Partikeln z. B. aus Oxiden oder Salzen zu verhindern, ist es notwendig, den Zutritt von Sauerstoff zur Magne­ siumschmelze zu verhindern. Dazu werden in aller Regel Schmelzbadabdeckungen unterschiedlicher Art vorgesehen. Solche Abdeckungen werden bislang bewerkstelligt durch:
Melted magnesium occupies a special position among the metal melts because of its enormously high affinity for oxygen. To ignite and burn a magnesium melt and the introduction of particles such. B. to prevent oxides or salts, it is necessary to prevent the entry of oxygen to Magne siumschmelze. As a rule, different types of weld pool covers are provided. Such covers have so far been achieved by:

  • 1. Aufbringen von Salzen oder Salzgemischen;1. Application of salts or salt mixtures;
  • 2. Zulegieren von deckschichtbildenden Elementen wie Beryllium zur Schmelze;2. alloying of cover layer-forming elements such as beryllium to the melt;
  • 3. Schaffung eines dünnen Schutzfilms durch reaktive Gase wie SO2 oder SF6;3. Creation of a thin protective film by reactive gases such as SO 2 or SF 6 ;
  • 4. Aufbringen von Inertgasen wie Argon und Stickstoff;4. Application of inert gases such as argon and nitrogen;
  • 5. Aufbringen von Inertgasen wie Argon und Stickstoff in flüssiger Form (vgl. DE-PS 31 09 066).5. Application of inert gases such as argon and nitrogen in liquid form (see DE-PS 31 09 066).

Die Inertgasabdeckungen haben hierbei den Nachteil, daß die Abdampfung von Magnesium nicht verhindert wird. Salzabdeckungen haben zum Nachteil, daß Salz­ partikel die Schmelze verunreinigen. SF6 hat den Nachteil, daß es die Ozonschicht schädigt während SO2 an sich giftig ist.The inert gas covers have the disadvantage that the evaporation of magnesium is not prevented. Salt covers have the disadvantage that salt particles contaminate the melt. SF 6 has the disadvantage that it damages the ozone layer while SO 2 is toxic in itself.

Vor diesem Hintergrund hat sich die Anmelderin die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Schützen der Oberfläche einer Magnesiumschmelze anzugeben, mit dem die genannten Nachteile - jedoch unter Beibehaltung der Funktion - vermieden werden. Against this background, the applicant has set itself the task of a procedure to protect the surface of a magnesium melt with which the mentioned disadvantages - but while maintaining the function - be avoided.  

Dieses Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die Oberfläche der betreffenden Schmelze Kohlendioxid in fester Form, beispielsweise Kohlendioxid-Schnee oder Kohlendioxid-Pellets, aufgebracht wird.This object is achieved in that the Surface of the melt in question carbon dioxide in solid form, for example Carbon dioxide snow or carbon dioxide pellets.

In überraschender Weise wird durch diese Maßnahme einerseits ein wirksamer Schutz der Magnesiumschmelze erzeugt, der andererseits nicht die Nachteile alter Verfahren aufweist. Der Effekt des erfindungsgemäßen Vorgehens besteht darin, daß sich zwischen der Schmelze und dem Gasraum eine feste Zwischenschicht bildet, die ein Abdampfen von Magnesium sowie eine Oxidpartikelbildung mit Magnesium wirksam verhindert.This measure surprisingly provides effective protection on the one hand the magnesium melt produces, on the other hand, the disadvantages of old processes having. The effect of the procedure according to the invention is that a solid intermediate layer forms between the melt and the gas space Evaporation of magnesium and oxide particle formation with magnesium are effective prevented.

Besonders günstig ist dieser Effekt mit Kohlendioxid-Schnee zu erzielen, der be­ kanntlich mit entsprechenden Düsen unmittelbar aus Kohlendioxid-Speichern - Gas­ flaschen oder kryogenen Speichern - erzeugbar ist. Kohlendioxid-Schnee ist praktisch jederzeit in beliebigen Quantitäten verfügbar und kann daher problemlos - mit entsprechenden Vorgaben - gesteuert oder auch geregelt - abhängig von der Messung kritischer Parameter - zugegeben werden. Die Formeigenschaften von Schnee tragen ein übriges zur guten Funktion des "Schneeverfahrens" bei. Dennoch sind vergleich­ bare Ergebnisse ebenso mit Kohlendioxid-Pellets erreichbar, die grundsätzlich verpreßten Kohlendioxid-Schnee darstellen. Jedoch sind die Kohlendioxid-Pellets oder Körner oder Tabletten für die Verfahrensdurchführung eigenständig zu bevorraten und über geeignete Fördereinrichtungen der Schmelzeoberfläche zuzuführen oder zu chargieren. Im Gegensatz zu Schneemethode liegt der reine Verbrauch an Kohlendioxid etwas niedriger, da der Verlust an gasförmigem Kohlendioxid bei vorgelagerter Pellet-Erzeugung geringer ausfällt als bei der in-situ Erzeugung von Kohlendioxid-Schnee. Im übrigen ist bei der Anwendung von Kohlendioxid-Pellets zu beachten, daß deren Dimensionierung nicht zu grob gewählt wird, um die Ausbildung einer weitgehend kompakten Zwischen- oder Deckschicht zu gewährleisten.This effect is particularly favorable to achieve with carbon dioxide snow known with appropriate nozzles directly from carbon dioxide stores - gas bottle or cryogenic storage - can be generated. Carbon dioxide snow comes in handy available in any quantity at any time and can therefore easily - with corresponding specifications - controlled or regulated - depending on the measurement critical parameter - to be added. Bear the shape of snow a further contribution to the good functioning of the "snow procedure". Still are comparative Obtainable results can also be achieved with carbon dioxide pellets, which are fundamentally represent compressed carbon dioxide snow. However, the carbon dioxide pellets or To independently store grains or tablets for carrying out the process and to supply or to the melt surface via suitable conveying devices overact. In contrast to the snow method, the consumption is pure Carbon dioxide somewhat lower because of the loss of gaseous carbon dioxide upstream pellet production is lower than in in-situ production of Carbon dioxide snow. Incidentally, when using carbon dioxide pellets note that their dimensions are not chosen too roughly to the training to ensure a largely compact intermediate or top layer.

Durch das ständige Abdampfen von CO2 aus der festen Kohlendioxidschicht kann ferner in einer geschlossenen Ofeneinrichtung, z. B. durch ein Überdruck-Regelventil, ein Überdruck gegenüber der Umgebung gehalten werden, der den Zutritt von Sau­ erstoff aus der Luft in die Ofeneinrichtung sehr effektiv verhindert. Auf diese Weise wird - in geschlossenen Systemen - nahezu jedwedes Gefahrenpotential hinsichtlich von Bränden unterbunden. The constant evaporation of CO 2 from the solid carbon dioxide layer can also in a closed furnace device, for. B. be held by an overpressure control valve, an overpressure relative to the environment, which very effectively prevents the entry of oxygen from the air into the furnace device. In this way - in closed systems - almost any potential fire hazard is prevented.

Das erfindungsgemäße Vorgehen ist jedoch auch bei offenen Systemen wie Tiegel, Pfannen oder Rinnen effektiv und vorteilhaft.However, the procedure according to the invention is also applicable to open systems such as crucibles, Pans or channels effectively and advantageously.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Sauerstoffgehalt der - in einem geschlossenen System - über der Schmelze sich bildenden Atmosphäre bestimmt und die Menge des pro Zeiteinheit der Schmelzeoberfläche zugeführten festen Kohlendioxids anhand des gemessenen Sauerstoffgehalts so eingestellt, daß der Sauerstoffgehalt der Schutzgasatmosphäre in jedem Falle unterhalb 3 Vol-%, vorzugsweise unter 2 Vol-%, bleibt. Die effektive Trennwirkung der erfindungsgemäßen Abdeckung erlaubt im Grundsatz höhere Restsauerstoffgehalte als dies bei bekannten Verfahren der Fall ist. Daher ergibt sich auch aus wirtschaftlicher Sicht ein günstiges Verfahren.In an advantageous embodiment of the invention, the oxygen content of the - in a closed system - above the melt forming atmosphere determined and the amount of per unit of time fed to the melt surface solid carbon dioxide adjusted based on the measured oxygen content so that the oxygen content of the protective gas atmosphere in any case below 3% by volume, preferably below 2% by volume remains. The effective separating effect of the invention In principle, cover allows higher residual oxygen contents than known ones Procedure is the case. Therefore, there is also an economical one from an economic perspective Method.

Ausführungsbeispiel: in einem Schmelzofen mit ca. 85 Liter wurden bis zu 50 kg Magnesiumlegierung geschmolzen und anschließend vergossen. Dabei wurden während des Schmelzens pro Stunde ca. 2 kg Kohlendioxid-Pellets auf die ca. 20 Qua­ dratdezimeter betragende Oberfläche der Schmelze aufgebracht. Mit dieser Menge festem CO2 wurde keinerlei Ansätze von Bränden oder sonstigen unerwünschten Abläufen festgestellt. Gleiches galt für die Anwendung einer entsprechenden Menge Kohlendioxid-Schnees.Example: Up to 50 kg of magnesium alloy were melted in a melting furnace with approx. 85 liters and then cast. During the melting process, approximately 2 kg of carbon dioxide pellets per hour were applied to the surface of the melt, which was approximately 20 square decimeters. With this amount of solid CO 2 , no signs of fire or other undesirable processes were found. The same was true for the use of a corresponding amount of carbon dioxide snow.

Claims (7)

1. Verfahren zum Schützen der Oberfläche einer Magnesiumschmelze oder einer Schmelze einer Legierung mit Magnesium, bei dem eine Schutzschicht auf die Oberfläche der Schmelze aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche der betreffenden Schmelze Kohlendioxid in fester Form aufgebracht wird.1. A method for protecting the surface of a magnesium melt or a melt of an alloy with magnesium, in which a protective layer is applied to the surface of the melt, characterized in that carbon dioxide is applied in solid form to the surface of the melt in question. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlendioxid-Schnee auf die Oberfläche der Schmelze aufgebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that carbon dioxide snow is applied to the surface of the melt. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlendioxid-Pellets auf die Oberfläche der Schmelze aufgebracht werden.3. The method according to claim 1, characterized in that carbon dioxide pellets be applied to the surface of the melt. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es in einem geschlossenen System durchgeführt wird (abgeschlossene Kammer(n)).4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is carried out in a closed system (closed chamber (s)). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines Mehrkammerofens nur bestimmten Teilen oder Kammern des Ofens Kohlendioxid in fester Form zugeführt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in In the case of a multi-chamber furnace, only certain parts or chambers of the furnace Carbon dioxide is supplied in solid form. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durch­ führung geregelt erfolgt, indem der Druck oder der Sauerstoffgehalt des Kohlendioxid- Gases im Kopfraum der geschlossenen Kammer in einem bestimmten Wertebereich gehalten wird.6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the through management is carried out by regulating the pressure or the oxygen content of the carbon dioxide Gases in the headspace of the closed chamber in a certain range of values is held. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es bei offenen Systemen durchgeführt wird (offener Tiegel).7. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it with open systems (open crucible).
DE2000138543 2000-08-03 2000-08-03 Process for protecting the surface of a magnesium melt Withdrawn DE10038543A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000138543 DE10038543A1 (en) 2000-08-03 2000-08-03 Process for protecting the surface of a magnesium melt
PCT/EP2001/008983 WO2002012575A2 (en) 2000-08-03 2001-08-02 Method for protecting the surface of a magnesium melt by means of carbon dioxide
AU2001293716A AU2001293716A1 (en) 2000-08-03 2001-08-02 Method for protecting the surface of a magnesium melt by means of carbon dioxide
EP01974102A EP1315842A2 (en) 2000-08-03 2001-08-02 Method for protecting the surface of a magnesium melt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000138543 DE10038543A1 (en) 2000-08-03 2000-08-03 Process for protecting the surface of a magnesium melt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10038543A1 true DE10038543A1 (en) 2002-02-14

Family

ID=7651633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000138543 Withdrawn DE10038543A1 (en) 2000-08-03 2000-08-03 Process for protecting the surface of a magnesium melt

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1315842A2 (en)
AU (1) AU2001293716A1 (en)
DE (1) DE10038543A1 (en)
WO (1) WO2002012575A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012107865A1 (en) * 2012-08-27 2014-05-15 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for casting conservations from magnesium alloy involves melting half-wrought material containing magnesium alloy and magnesium fire-protection additive, filling melt to sand casting form, solidifying and removing conservation

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006033698A1 (en) * 2006-07-20 2008-01-24 Linde Ag Method for casting magnesium

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2008731A (en) * 1934-07-24 1935-07-23 Aluminum Co Of America Treatment of easily oxidizable alloys
US4089678A (en) * 1975-08-01 1978-05-16 Hanawalt Joseph D Method and product for protecting molten magnesium
DE3109066A1 (en) * 1981-03-10 1982-09-30 Linde Ag, 6200 Wiesbaden "Method for protecting the bath surface of a magnesium melt"
FR2579495B1 (en) * 1985-04-01 1987-09-11 Air Liquide METHOD FOR PROTECTING A METAL CASTING JET
DE19747002C2 (en) * 1997-10-24 2000-09-21 Audi Ag Process for operating a magnesium melting furnace

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012107865A1 (en) * 2012-08-27 2014-05-15 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for casting conservations from magnesium alloy involves melting half-wrought material containing magnesium alloy and magnesium fire-protection additive, filling melt to sand casting form, solidifying and removing conservation

Also Published As

Publication number Publication date
EP1315842A2 (en) 2003-06-04
WO2002012575A2 (en) 2002-02-14
WO2002012575A3 (en) 2002-08-01
AU2001293716A1 (en) 2002-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4106900A1 (en) PROTECTIVE GAS FOR TIG, MIG, MAG AND PLASMA WELDING
DE60029970T2 (en) shielding
DE1758476B2 (en) WELDING ELECTRODE FOR OPEN ARC WELDING
DE2222348A1 (en) Method and device for electrode welding
EP0456847A1 (en) Method of producing a wear- and corrosion-resistant protective coating layer, composed of an austenitic steel alloy and so produced protective layer
EP0579591B1 (en) Process for the production of a metal melt
EP0053848B2 (en) Process for injecting gases rich in oxygen into a molten non-ferrous metal bath
DE10038543A1 (en) Process for protecting the surface of a magnesium melt
DE3444962A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE REDUCING TREATMENT OF MELT-LIQUID METALS AND / OR THEIR SLAGS
DE2243779C2 (en) Process for oxygen-hydrogen refining in the manufacture of stainless steels with a high chromium content or cobalt or nickel alloys
DE1182016B (en) Surface hardening of a metal body, which consists of titanium or zirconium or contains such metals
DE830786C (en) Process for the production of finely divided oxides
DE3004120A1 (en) METHOD FOR REDUCING THE FOREIGN MATERIAL CONTENT, MAINLY ALKALI METAL AND HYDROGEN CONTENT, AND THE CONTENT OF SOLID, NON-METAL FOREIGN MATERIALS, IN PARTICULAR ALUMINUM ALIGNMENT ALIGNMENT ALIGNMENT
DE3001941C2 (en) Process for the production of ferromanganese
DE1902367A1 (en) Process for the production of steel powder
DE2645585B2 (en) Process for the continuous or discontinuous treatment of molten slag containing heavy metal oxide to release valuable metals and / or their compounds
DE4310054C2 (en) Process and agent for the treatment of aluminum and aluminum alloy melts
DE4432344C2 (en) Method and device for inerting reactors
EP0583670B1 (en) Metallothermic reaction mixture
DE3104003C2 (en)
DE19623351C2 (en) Method and device for producing metal nitride powder
DE19825644C2 (en) Humidified SF6 atmosphere when extracting magnesium
DE2538385C2 (en) Process for producing oxygen blown steel
AT389477B (en) APPLICATION OF A METHOD FOR PROTECTING THE BATH SURFACE OF A METAL MELT
DE977223C (en) Process for inert gas arc welding of metals and alloys with a consumable electrode

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: LINDE AG, 65189 WIESBADEN, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee