MXPA02007055A - Agente desoxidante que contiene urea y metodo para producir el mismo. - Google Patents

Abstract

Un agente desoxidante estable a largo plazo, para la remocion de una capa de oxido en un acero inoxidable despues del tratamiento termico, tal como soldeo, este agente desoxidante comprende acido nitrico y rellenadores y se constituye de una pasta desoxidante o gel desoxidante para ser revestido en el acero inoxidable tratado termicamente, o de un liquido desoxidante para ser rociado en el acero. De acuerdo con la invencion, el agente desoxidante tambien comprende urea para la formacion reducida de gases nitrosos cuando se usa el agente desoxidante.

Description

AGENTE DESOXIDANTE QUE CONTIENE UREA Y MÉTODO PARA PRODUCIR EL MISMO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un agente desoxidante estable a largo plazo, que contiene rellenadores para la remoción de una capa de óxido en un acero inoxidable después del tratamiento térmico, tal como soldeo, este agente desoxidante comprende ácido nítrico. Tales agentes desoxidantes, en la forma de pastas/geles o líquidos para roció, se usan en la industria del maquinado (por ejemplo, en talleres de construcciones mecánicas) para la remoción de una capa de óxido en el acero después del soldeo, etc., o para la limpieza general del acero después del tratamiento del mismo.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA En el tratamiento térmico de aceros inoxidables, tal como soldeo, una capa de óxido de principalmente Cr2?3, FeO, Si02, y MnO se forma sobre la superficie del acero, y alrededor del área tratada térmicamente asi como también en la junta de soldeo propiamente dicha. La capa debe ser removida, de modo que el acero inoxidable obtendrá las propiedades de la superficie deseadas, que incluye una capa REF. 139834 pasivada normal, con el contenido de cromo apropiado. Tal remoción comúnmente se logra a través del tratamiento con un agente desoxidante refinado, tal como una pasta desoxidante o gel desoxidante, el cual es revestido sobre el acero en la región de las juntas de soldeo, o un liquido desoxidante, el cual es rociado, normalmente sobre las regiones más grandes, para obtener una limpieza más completa después del tratamiento del acero. La pasta/liquido contiene un rellenador para incrementar la viscosidad del agente y por consiguiente mejorar su adherencia contra la superficie de acero y reducir el riesgo de salpicadura. Cuando el agente desoxidante ha actuado por algún tiempo, normalmente alrededor de una hora, se lava abundantemente con agua. Los agentes desoxidantes de la actualidad frecuentemente se basan en el asi llamado ácido mezclado, es decir, una mezcla de ácido nítrico (HN03) y ácido fluorhídrico (HF) . El desoxidante con ácido mezclado produce buenos resultados desoxidantes y es económico también, pero resulta en problemas ambientales los cuales son difíciles de resolver y los cuales ocurren en la oxidación del metal por el ácido nítrico, los gases nitrosos (N0X) y nitratos que son emitidos a la atmósfera y al agua. Se han desarrollado nuevos métodos de tratamiento desoxidante después de los ?i¡eHß ^t*?toáÍ *? ádHie?i^i-*'* ^'M--?- requerimientos recientes por un mejor ambiente de trabajo y leyes que conciernen la emisión al aire y aguas residuales de la industria de procesamientos. La alternativa la cual ha aparecido recientemente en el mercado es asi llamado desoxidante sin nitratos, es decir, el ácido nítrico es remplazado por otro agente químico oxidante. En lugar de HN03, por ejemplo, se usan Fe3+, peróxido de hidrógeno (H202) , y H2SO4, los cuales dan buen efecto desoxidante pero no tan bueno como el ácido nítrico. Sin embargo, con los agentes de oxidación alternativa, se evitan las emisiones de NOx y nitratos. Cuando se refieren a geles, pastas y líquidos de roció desoxidantes, sin embargo, existe un problema para encontrar un agente de oxidación el cual sea suficientemente efectivo, fácil de manipular, y en el mismo tiempo estable a largo plazo. Muchos de los agentes desoxidantes que carecen de nitrato son, por ejemplo, muy difíciles de manipular, tomando en consideración que el usuario frecuentemente no está especialmente experimentado en la materia, frecuentemente es la cuestión de pequeños talleres de construcciones mecánicas que usan los agentes desoxidantes. La estabilidad es tan importante, cuando los agentes desoxidantes son artículos de almacenamiento, los cuales se A¡á^ ~^.y*S ..^??A..M¡ ^í^¡¡¿ ^a pueden almacenar por un periodo largo de tiempo antes de que los mismos sean usados. El tipo de agente desoxidante, el cual es el propósito de la presente invención, resistirá el almacenamiento en varias conexiones de la cadena de ventas, resistirá el almacenamiento en todo el mundo, y resistirá el almacenamiento con el consumidor. Un agente conocido, pero menos eficiente para la reducción de NOx en relación con el agente desoxidante del tipo descrito es permanganato de potasio. Sin embargo, un agente desoxidante con la adición de un permanganato de potasio es muy inestable y por consiguiente tal agente es vendido hoy en dia por el mundo como un agente bicomponente. De acuerdo con las leyes de seguridad internacionales, sin embargo, no es permisible co- cargar los permanganatos de potasio y agentes desoxidantes, cuando los mismos van a ser embarcados, lo cual implica una desventaja muy grande y es un gran problema en el comercio. Además, cuando un agente va a ser usado, el permanganato de potasio tiene que ser mezclado en el agente desoxidante hasta antes de que el agente sea usado, y luego el lote completo debe ser usado dentro de 24 horas. Cuando los baños desoxidantes continuos con ácido mezclado son referidos, los cuales se usan para el tratamiento desoxidante de bandas de acero continuas en su fabricación, el acero normalmente es llevado para pasar a través del baño desoxidante para remover la capa de óxido la cual se ha formado en, por ejemplo, tratamientos tales como laminación en frió, laminación en caliente y recocido, las pruebas se han hecho con una adición de urea en el baño desoxidante para reducir la formación de gases nitrosos y nitratos. Sin embargo, en la neutralización de los productos residuales a partir del tratamiento desoxidante que usa urea, han aparecido ciertas complicaciones, tal como la formación de amoniaco (NH3) . Además, existe un riesgo de formación de nitrato de amonio (NH4N03) en los baños desoxidantes, el nitrato que posiblemente se deposita en conductos de succión. El nitrato de amonio es explosivo a altas temperaturas o en contacto con el fuego. El escenario más probable es, sin embargo, aquellas gotitas de ácido desoxidante que son emitidas cuando la formación de gas resulta en una adición demasiado rápida de urea. Las gotitas de ácido desoxidante son entonces llevadas en los conductos de succión en donde el nitrato de amonio y FeF3 pueden ser depositados en las paredes frias. Un número de patentes son conocidas, las cuales describen tal utilización de urea en el baño desoxidante. En DE 3 412 329 se describe un baño desoxidante con un ácido mezclado, en donde la urea se adiciona en cantidades las cuales se ajustan después del análisis de N0X continuo en un conducto de gases. En GB 2 048 311 se describen baños desoxidantes con ácido mezclado y urea. Se menciona que se incrementa la eficiencia del tratamiento desoxidante, cuando se mantiene una cierta relación molar urea/ácido nítrico, concretamente de preferencia no más de 1. También se describe una teoria alrededor de que está ocurriendo cuando se adiciona "demasiada" urea. Las cantidades de urea adecuadamente usadas, indicadas, son entonces 0.05 a 5 por ciento en peso. También en el Resumen de JP 57 019 385 se describe el uso de urea en una cantidad de 0.1 a 5% en un baño desoxidante para la utilización en relación con la producción del acero. En SE 8305648 se describe un baño desoxidante con ácido mezclado y urea, la patente está dirigida hacia la urea que se adiciona desde la parte inferior del baño desoxidante. En el Resumen de JP 61 015 989 se describen los baños desoxidantes con ácidos mezclados y aproximadamente 5 g/1 de urea. US 4,626,417 es una patente más general que concierne la reducción de NOx con una mezcla de urea y ácido sulfúrico. En el Ejemplo 1 se muestra una posible utilización en baños desoxidantes. En el Resumen de -íA? Á.i.k?d?.^,^ ., „ ^->»^ ,-..te^ H»****^-^.

JP 54 056 939 se describe un proceso de tratamiento desoxidante, el cual es utilizado en relación con la fabricación de tubos de acero inoxidable, en este proceso se adiciona urea en una etapa final cuando el baño desoxidante ya ha sido calentado de 30 a 70°C. Ya en 1979 se describió en GB 2,048,311 y JP 54 056 939 el uso de urea en un baño desoxidante para tratamiento desoxidante continuo de aceros inoxidables en relación con la producción de los aceros. Por consiguiente, aunque la técnica ha sido conocida por más de 20 años, existe hoy en dia, hasta donde el solicitante conoce con su amplio conocimiento dentro de la técnica, un proceso no comercial que utiliza urea en baños desoxidantes para el tratamiento desoxidante continuo. La razón probablemente es que ha demostrado que surgen muchos problemas en relación con la utilización de urea. Como también se puede observar a partir de una pluralidad de patentes conocidas, el uso de urea en baños desoxidantes no es fácil de realizar. Específicamente, la durabilidad del agente desoxidante es un problema. Por ejemplo, en SE 8305648 se sugiere, como se mencionó anteriormente, que los problemas en relación con el uso de urea se pueden resolver a través de la adición de urea en una manera especial, a partir de la parte inferior del baño desoxidante. GB 2,048,311 describe que no se debe usar demasiada urea, de manera más exacta máximo 5 por ciento en peso, y que la urea va a ser adicionada durante el progreso del proceso desoxidante. Como se puede observar en JP 61,015,989, el contenido de urea debe ser controlado durante la realización del proceso. A pesar de todas estas sugerencias de cómo resolver los problemas relacionados con la utilización de urea, existe hoy en dia, después de más de 20 años, un proceso no comercial. Incluso menos, alguien ha sugerido que la urea podria ser usada en un agente desoxidante de acuerdo con la presente invención, es decir, un agente desoxidante propuesto para el uso por usuarios no expertos sin ninguna posibilidad para controlar el avance del proceso, este agente también resistirá el almacenamiento por un largo periodo de tiempo. Contrario a las referencias anteriores, las cuales se refieren a baños desoxidantes para el tratamiento desoxidante de aceros inoxidables con respecto a su producción, SE 504,733 y US 3,598,741, respectivamente, describen agentes desoxidantes, los cuales son más similares al agente desoxidante de la presente invención, es decir, un agente desoxidante estable a largo plazo para la remoción de una capa de óxido en aceros inoxidables después del tratamiento térmico, por ejemplo, soldeo, este agente desoxidante comprende ácido nítrico y rellenadores y está constituido de una pasta desoxidante o gel desoxidante para ser revestido en el acero inoxidable tratado térmicamente, o de un liquido desoxidante para ser rociado en el acero. Sin embargo, ninguna de estas dos referencias mencionan algo acerca del uso de urea para reducir la formación de N0X cuando se usa el agente desoxidante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Y SUS VENTAJAS La presente invención tienen como objetivo enfrentar el grupo de problemas anteriores y, en forma más particular, proporciona un agente desoxidante, el cual es eficiente, fácil de manipular, y estable a largo plazo, aunque causa emisiones insignificantes de gases nitrosos cuando se utiliza. Además, será posible embarcar el agente de acuerdo con la invención en la composición finalmente mezclada y abrir y volver a sellar el receptáculo del agente varias veces, únicamente una porción del agente que es consumido en cada ocasión, sin que el agente pierda su efecto. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se proporciona un agente desoxidante del tipo mencionado en el preámbulo, este agente desoxidante también incluye urea para reducir la formación de gases nitrosos en la utilización del agente desoxidante. De acuerdo con un aspecto de la invención, el agente desoxidante consiste de una pasta desoxidante o un gel desoxidante para ser revestido en el acero inoxidable tratado térmicamente, o de un liquido desoxidante para ser rociado en el acero. La cantidad de urea en el agente desoxidante podria ser al menos 0.5 g/1, pero máx. 200 g/1. De acuerdo con una modalidad de la invención, puede ser suficiente con cantidades de urea en la parte inferior del intervalo, preferiblemente máx. 80 g/1, y en forma más adecuada máx. 50 g/1. Sin embargo, de acuerdo con otra modalidad, podria ser adecuado para la reducción de gases nitrosos y para el resultado para usar grandes cantidades de urea, preferiblemente al menos 60 g/1, y todavía en forma más preferida al menos 80 g/1, pero máx. 200 g/1, preferiblemente máx. 160 g/1. La cantidad de ácido nítrico adicionada deberá ser de 15 a 30 por ciento en peso, preferiblemente 17 a 27 por ciento en peso, y todavía más preferible de 19 a 25 por ciento en peso. En el tratamiento muy desoxidante, la cantidad de ácido nítrico en el agente no deberá exceder 23 por ciento en peso. Sin embargo, la cantidad de ácido nítrico '^^'-'^ - "t*i^»^-^>-»^--*->^"^ adicionado al agente puede exceder 23 por ciento en peso, de acuerdo con el intervalo exactamente indicado, cuando algo del ácido nítrico se consume por la urea adicionada. Gracias al contenido de urea en el agente desoxidante, la formación de gases nitrosos es reducida drásticamente cuando se usa el agente desoxidante en aceros inoxidables, oxidados. Una ventaja relacionada es que la relación NO:N02 se desplaza hacia una gran cantidad de NO, cuando se usa urea en el agente desoxidante. Esto es una ventaja positiva, cuando NO es menos nocivo para los humanos de lo que es N02. El valor limite es 25 veces inferior para N02 que para NO. Todavía otra ventaja es que N2 y C02, los cuales están formados en el tratamiento desoxidante en la presencia de urea, contribuyen al desprendimiento de la superficie de óxido, lo cual es un efecto positivo en el tratamiento desoxidante. Además, un óxido de metal/metal incrementado que se disuelve se obtiene en el tratamiento desoxidante en la presencia de urea. Lo que ocurre es probablemente, sin limitar la invención a una teoria dada, que el ion nitrito es eliminado, por lo cual se suprime su efecto de inhibición, lo cual implica una velocidad de desoxidación incrementada. La inhibición puede ser explicada a través del estudio de los avances parciales en el tratamiento desoxidante. La velocidad de la reacción desoxidante está completamente prescrita por el número de iones que son transportados a la superficie de metal y también lejos de la superficie. La alta concentración de los productos de reacción está presente en la superficie de metal, la mayoria de algunos se adsorben en la superficie. La adsorción suprime la velocidad del tratamiento desoxidante a través del bloqueo del metal. En una condición de estado estable, los productos de reacción se llevan a la fase liquida en la misma proporción que los mismos son formados. Si se adiciona urea a la solución, la concentración de óxidos de nitrógeno en la fase liquida disminuye, por lo cual se reduce la contra-presión para la producción de gases nitrosos. La consecuencia es que los óxidos de nitrógeno son removidos más rápidamente desde la superficie y que la concentración apunta a un nivel inferior para obtener una condición de estado estable. Como una consecuencia del mismo, se incrementa la velocidad del tratamiento desoxidante. Esto implica también que la cantidad de ácido nítrico en el agente desoxidante de acuerdo con la invención, posiblemente se pueda reducir con eficiencia mantenida del tratamiento desoxidante. 1 TEORÍAS SUBYACENTES Cuando se usan agentes desoxidantes convencionales basados en un ácido mezclado, es decir, ácido nítrico (HN03) y ácido fluorhídrico (HF) , para el tratamiento desoxidante de aceros inoxidables oxidados, los metales y óxidos metálicos son oxidados durante la formación de iones de Cr3+, Fe3+ y Ni2+. Entonces, HNO3 es consumido y se forman los gases nitrosos (N0X) .

Reacciones de disolución de metales: Fe + Alt + N03' ~ e3+ + NO + 2H20 Cr + Mt + N03' ? Cr3+ + NO + 2H20 (1) 3Ni + 8H+ + 2NGV 3Ni2+ + 2NO + 4H20 Reacciones de disolución de óxido: 3FeO« [ Fe, Cr) 2 03 + 2 Sít + N03~ - 6Fe3+ + 3Cr3+ + 14H20 + NO NiO + 2lt Niz+ + H20 (2) A partir de las fórmulas anteriores, se puede observar que en primer lugar H+ es consumido en las reacciones y que HF no se ha involucrado de ninguna manera. Cuando una reacción, sin embargo, se dirige a un equilibrio, es decir, la condición cuando los productos son formados y 1 re-formados en la misma proporción, HF desempeña una importante función. Esto consiste de forzar la reacción sólo en el lado derecho, es decir, disolver metal y óxido. Con los iones metálicos que se presentan en las reacciones de disolución, el fluoruro en HF forma complejos estables y previene de esta forma que la reacción se detenga. En la formación de complejos de fluoruro la disolución de metal y óxido es favorecida a causa de que el equilibrio se desplaza al lado derecho cuando son consumidos los iones metálicos.

Reacciones que forman complejos metálicos: 3HF + Fe3+ ? FeF3 + 3lt 2HF + Fe3+ ? FeF2+ + 2lt 3HF + Cr3+ ? CrF3 + 3lt (3) 2HF + Cr3+ ? CrF2+ + 2lt HF + Ni2+ ? NiA + It En las reacciones de disolución, se forman gases nitrosos (N0X) , que consisten de óxidos de nitrógeno diferentes: N03, N205, N203, N20, N20, NO, y N02. Algunos de los mismos tienen una gran tendencia a descomponerse en NO y N0, los cuales, en relación con el tratamiento desoxidante, implican que NOx es considerado como una mezcla de NO y N02 ... »t¡M,?ji¡? ¡i, j in -i i?á M.^^ í (1:1). Los gases formados en la disolución es un pre-requisito para el proceso desoxidante por él mismo, cuando los mismos incrementan la presión bajo la capa de óxido y prácticamente tratan con chorro de arena el óxido. La urea, la cual también es nombrada carbamato de amonio (NH2)2CO), es un compuesto granulado, incoloro, el cual se disuelve fácilmente en agua (~500 g/1) . La urea también es un producto químico comparativamente económico (aprox., SEK 4:-/Kg) cuando se compara con otros materiales que reducen N0x3 tal como peróxidos sólidos diferentes. La urea no reacciona conjuntamente con monóxido de nitrógeno puro o dióxido de nitrógeno. Sin embargo, en la presencia de ácidos fuertes, tal como HN03, ocurre una formación de complejos, y luego el complejo de urea y ácido nítrico reaccionará con ácido nitroso bajo la formación de gas nitrógeno, ácido ciánico, y agua de acuerdo con la fórmula: (H2N) 2C0 + HN03 ? { H2N) 2 CO ?NO3 {H2N) 2CO'HN03 + HN02 ? N2 + HNCO + 2H20 + HNO3 (4) El ácido ciánico (HNCO) formado es descompuesto directamente, ya sea a través de ataque por el ácido nitroso o a través de la hidrólisis.

ENCO + HN02 ? C02 + N2 + H20 HNCO + H20 ? NH3 + C02 (5) Las reacciones totales serán entonces las siguientes: (H2N) 2CO + 2#N02 ? 2N2 + 3H20 + C02 (H2N) 2CO + HN02 ? N2 + NH3 + C02 + H20 (6) La descomposición del ácido ciánico a través de la hidrólisis ocurre, cuando existe un exceso de urea en relación con el ácido nítrico, la concentración del ácido nitroso es muy baja, o si la concentración del ácido nítrico es demasiado alta que neutraliza el amonio formado. Las condiciones serán cumplidas en un agente desoxidante, lo cual implica que ocurrirá la última reacción mencionada. Los productos de reacción formados cuando el ácido ciánico se ha descompuesto a través de la hidrólisis y en presencia de ácido nítrico, con gas nitrógeno, dióxido de carbono, nitrato de amonio, y agua. La reacción se puede ilustrar en la siguiente forma: (NH2 ) 2C0 + HN02 + HN03 ? N2 + C02 + NH4NO3 + H20 (7) Para neutralizar 1 kg de ácido nitroso, 1.66 kg de urea es teóricamente necesaria, por lo cual se forman 1.7 kg de nitrato de amonio, 22.4 1 de dióxido de carbono, 22.4 1 de gas nitrógeno, así como también 0.38 kg de agua. De acuerdo con T.W. Price, J Chem. Soc, 115, 1919, 1354-60, y E.A. Werner, J Chem. Soc, 118, 1920, 1078-81, se han hecho exámenes con respecto a la velocidad de degradación de la urea en presencia de ácido nítrico. Sin embargo, los mismos han encontrado que por debajo de una temperatura de 60°C, la degradación debe ser tan lenta que fue insignificante.

MODALIDADES PREFERIDAS Preferiblemente, el agente desoxidante, además de la urea y ácido nítrico como se mencionó anteriormente, también incluye ácido fluorhídrico, adecuadamente en una cantidad de 3 a 8 por ciento en peso, preferiblemente 4 a 7 por ciento en peso, y todavía más preferido 5 a 6 por ciento en peso. Alternativamente, o en combinación, el agente desoxidante puede comprender ácido sulfúrico, adecuadamente en una cantidad de hasta 10 por ciento en peso, preferiblemente 0.1 a 5 por ciento en peso, y todavía más preferido 0.2 a 3 por ciento en peso. También otros ácidos o sales de ácidos pueden ser usados, sin embargo, en cantidades ???m?J^M?*~.~m ~ ~.-- -...~** .^„^^^. ^. »... -H-.^..^- .«^ .,-,... variadas. Especialmente para el líquido desoxidante, una adición de ácido sulfúrico ha comprobado que es capaz de dar una consistencia y distribución mejorada del liquido en el acero, cuando se usa el liquido. El agente desoxidante, en la forma de pasta, gel o líquido de rocío, preferiblemente incluye también una adición de un rellenador en la forma de un polvo, el rellenador preferiblemente está constituido un espesante inorgánico, preferiblemente un óxido de un metal alcalinotérreo, preferiblemente en una cantidad de 2 a 30 por ciento en peso. Un rellenador de MgO en una cantidad de 2 a 15 por ciento en peso, preferiblemente 2 a 10 por ciento en peso, es el más preferido. También, A1203 en una cantidad de 5 a 30 por ciento en peso, preferiblemente 10 a 25 por ciento en peso, se puede usar solo, o en combinación con MgO. La función del rellenador es dar al agente desoxidante la viscosidad correcta y consistencia para el simple tratamiento cuando se usa para el tratamiento desoxidante. Las cantidades adecuadas de rellenadores difieren para pastas/geles cuando se comparan con líquidos, como sigue. Para pastas desoxidantes o geles desoxidantes, los cuales mostrarán una consistencia semejante a la crema/pasta/unguento, se deberá usar una adición de A120 y *> f tÍ^ ^ t¡ j^^^A^.yy^.i.y^^ÁMy:í. *L*sá MgO en la cantidad mencionada anteriormente. Para líquidos de rocío, los cuales tendrán una consistencia semejante a leche cortada para no fluir desde el acero demasiado rápido, AI2O3 preferentemente no es usado pero MgO en una cantidad mezclada de 2 a 10 por ciento en peso, preferiblemente 2 a 6 por ciento en peso. El remanente del agente desoxidante consiste de agua. En la producción del agente desoxidante de acuerdo con la invención, normalmente se inicia con urea de un grado técnico, el cual se disuelve en agua a una solución substanclalmente saturada, aproximadamente 300 a 500 g/1 a temperatura ambiente, antes de que se adicione al agente desoxidante. Especialmente para una pasta desoxidante, puede ser preferido adicionar la urea de esta manera en la forma de una solución acuosa. Sin embargo, para el líquido desoxidante, se ha probado que una mezcla de urea en condición sólida directamente en el liquido desoxidante resulta en una distribución más uniforme del líquido desoxidante en el acero en el uso del líquido desoxidante. Además, durante el desarrollo de la invención, se ha comprobado que la solución de urea adecuadamente se deberá adicionar al agente desoxidante en una etapa final de la producción, cuando el agente desoxidante se ha dejado enfriar. Durante el proceso de fabricación inicial para el agente desoxidante, es decir, la mezcla de los ácidos y rellenadores diferentes, se alcanzan las temperaturas de reacción de normalmente en forma aproximada 45-50°C. En las temperaturas ocurre una cierta emisión de NOx a partir del agente desoxidante. Si la urea se adiciona ya, esto implica que un consumo prematuro de urea tomará lugar. De acuerdo con la invención, la solución de urea, por lo tanto, no se adiciona hasta que el agente desoxidante se ha enfriado a aproximadamente 30°C o menos, preferiblemente 25°C o menos. A las temperaturas inferiores, la emisión de NOx ha cesado, o cesado substancialmente, y por lo tanto se evita el problema del consumo de urea prematuro.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra un ejemplo de una gráfica de referencia de medidas en pruebas de laboratorio realizadas con gel desoxidante sin urea; La Figura 2 muestra un ejemplo de una gráfica de medición de acuerdo con la invención en pruebas de laboratorio realizadas con gel desoxidante con 80 g/1 de urea; La Figura 3 muestra un ejemplo de una gráfica de referencia de medición en pruebas a gran escala realizadas con líquido desoxidante sin urea; La Figura 4 muestra un ejemplo de una gráfica de medición de acuerdo con la invención en pruebas a gran escala realizadas con líquido desoxidante con 80 g/1 de urea.

EJEMPLO 1 Se realizaron una serie de pruebas en un laboratorio con el objetivo de estudiar el efecto de reducción de NOx de urea en agentes desoxidantes y estudiar la estabilidad por largo periodo de tiempo de agentes desoxidantes que contienen urea. Se produjo una solución saturada de urea en agua (500 g/1) y se adicionó al gel desoxidante existente del tipo 122 de la compañía Avesta Welding adicionando cantidades dadas de una solución de urea a 100 ml de un gel desoxidante seguido por una agitación rigurosa. Las diferentes concentraciones las cuales fueron probadas en cuanto a capacidad desoxidante y reducción de NOx entonces fueron 20, 40, 80 y 160 g/1. Las muestras se almacenaron en 250 ml de botellas de plástico con tapas a una temperatura ambiente comparativamente alta (para la mayor parte casi 30°C) y en lA. ±?Jt?*L?~.*e^> ^.* M ? * e>,* J~^.»^.A.^....^ .^.^^A.,., ^ parte directamente en la luz solar. El tiempo de almacenamiento varía desde 24 horas a aproximadamente dos meses para estudiar la estabilidad del gel desoxidante en la presencia de urea. El gel desoxidante 122 de la compañía Avesta Welding, el cual se utilizó en las pruebas, comprende 22 por ciento en peso de ácido nítrico, 5 por ciento en peso de ácido fluorhídrico, 7.5 por ciento en peso de MgO, agua de compensación . En las pruebas realizadas, en donde urea ha sido mezclada a los geles desoxidantes existentes, no se ha tomado en consideración para la dilución ocurrente de los ácidos presentes en el gel desoxidante. Las concentraciones diferentes, las cuales fueron probadas en cuanto a capacidad desoxidante y reducción de N0X, fueron como se mencionaron anteriormente, 20, 40, 80 y 160 g/1 de urea, los cuales corresponden a 4, 8, 16 y 32 ml, respectivamente, de solución de urea y una dilución de porcentaje igual. Es difícil compensar la dilución a través de la reducción de la cantidad de agua en el gel desoxidante usado como un agente de partida. Sin embargo, la dilución no tiene influencia directa en el resultado del tratamiento desoxidante, cuando la J?A?é?A???? t. mt tm ^ «^a*^.^.^^.aJLt^.«^^.^aa«.^«^«^ » eficiencia desoxidante se incrementa cuando la urea está presente. En las pruebas, cada muestra del gel desoxidante se escribe a mano para formar una capa, aproximadamente l a 1.5 mm de espesor, en una hoja oxidada, 10 x 4 cm, de acero inoxidable (18-8 acero del tipo 304), es decir, se necesitaron aproximadamente 4 a 6 ml del agente desoxidante para cada hoja. La cantidad de gases nitrosos, los cuales se emitieron en la reacción entre el agente desoxidante y los óxidos de metal/metal, se midieron por un instrumento de luminiscencia químico. La medición de los gases nitrosos continuó durante 45 minutos, y luego la pieza de hoja se limpió por presión elevada. Luego, la hoja se secó y apareció el resultado del tratamiento desoxidante. Como referencia, el gel desoxidante del tipo 122 de Avesta Welding sin la adición de urea, se analizó en tres muestras. El resultado de las muestras de referencia, reporta como emisión máxima de NO, N02, y emisión máxima de NOx, se muestra en la Tabla 1. La diferencia entre los valores de N0x y los valores de NO + N02 depende de la inexactitud en las mediciones . i,É^**ká»i**AÉ^JkÍi*^^ Tabla 1. Análisis de referencia del gel desoxidante del tipo Avesta Welding 122 sin ninguna adición de urea. Muestra Emisión máxima de Emi sión máxima de Emi sión máxima de NO (ppm) N02 (ppm) N0X (ppm) 1 1656 2420 4092 2 1939 2615 4631 3 1868 2258 4153 Los valores variantes entre análisis diferentes dependen de las dificultades para adicionar exactamente la misma cantidad de gel desoxidante en cada placa, de caso a caso. Por lo tanto, una gran cantidad de gel dará un valor superior en el análisis. 10 Los resultados de las pruebas de acuerdo con la invención se muestran en la Tabla 2. Los agentes desoxidantes usados de acuerdo con la Tabla 2 han sido almacenados por 58 días bajo las condiciones mencionadas anteriormente. i c Tabla 2. Gel desoxidante del tipo Avesta Welding 122 con concentraciones diferentes de urea, este gel se analizó después de un periodo de almacenamiento de 58 dias. Muestra Concentración de Emisión máxima de urea (g/) NQX (ppm) 6 20 2288 12 40 2064 20 80 796 27 160 194 Como se puede observar a partir de la Tabla 2, la presencia de urea implica una reducción considerable de la formación de N0X. Ya en una cantidad de urea de 20 g/1 la emisión máxima de NOx es más que 40% inferior que para la referencia, y a una cantidad de urea de 40 g/1 es la mitad tal alta como la referencia de acuerdo con la Tabla 1. En cantidades todavía más superiores de urea, la emisión máxima de NOx se reduce adicionalmente en forma muy drástica, una reducción de hasta 80% y 95% a 80 g/1 y 160 g/1, respectivamente . Para estudiar el tamaño de efecto de degradación posible de tiempo de almacenado de las muestras, las muestras se evaluaron en diferentes cantidades de urea en diferentes momentos durante el almacenamiento. Los resultados se muestran en la Tabla 3. •^^— '-^' tiñ mmÉtf^ ?*M É*??*~ •****" Tabla 3. Gel desoxidante del tipo Avesta Welding 122 con diferentes concentraciones de urea, este gel se analizó después del tiempo de almacenamiento diferente. Muestra Concentración de Tiempo de Emisión máxima urea (g/1) almacenado (días) de NOx (ppm) 1 20 0 2387 2 20 1 2689 3 20 2 2641 4 20 7 2649 20 30 2196 6 20 58 2288 7 40 0 1358 8 40 1 1328 9 40 2 1225 40 7 1448 11 40 30 1681 12 40 58 2064 12a 40 300 1841 13 80 0 509 14 80 1 480 80 2 480 16 80 7 711 17 80 20 856 18 80 21 627 19 80 30 766 80 58 796 20a 80 300 1078 21 160 0 167 22 160 1 167 23 160 2 188 24 160 7 207 160 20 188 26 160 30 199 27 160 58 194 27a 160 300 145 .. .., . , • ^. • „! ,„ h<| , , , , ¡ HIIIMHMÍ^ÍH, ? Los resultados en la Tabla 3 muestran que el tiempo de almacenamiento no hace a cualquier influencia de extensión apreciable el efecto de reducción de N0X debido a la presencia de urea en el agente desoxidante, y los mismos también verifican los niveles mostrados en la Tabla 2. El cálculo visual del resultado del tratamiento desoxidante comprueba que un tratamiento desoxidante satisfactorio se logró con todas las muestras. Como ejemplos, las Figuras 1 y 2 muestran gráficas de la emisión de NO, N02 y N0X respectivamente, en ppm como una función del tiempo en minutos para la muestra de referencia No. 3 (Fig. 1) de acuerdo con lo anterior, así como también la muestra No. 13 de acuerdo con la invención (Fig. 2) de acuerdo con lo anterior. Las Figuras confirman que la presencia de urea reduce los contenidos indicados así como también desplaza la formación de NOx de substancialmente N0 a esencialmente NO.

EJEMPLO 2 Se realizó una prueba en una gran escala con 80 g/1 de urea en el líquido desoxidante para tratamiento desoxidante por rocío. Se ocasionó que el líquido madurara 24 horas después de la adición de urea, antes de que se realizara la prueba. El tratamiento desoxidante se realizó a una gran escala en una cámara de prueba de aproximadamente 100 1 y una hoja de aproximadamente 0.5 m2 de un acero 18-8. La solución desoxidante se aplicó a través del tratamiento desoxidante por rocío con una bomba de diafragma resistente al ácido. El gel desoxidante del tipo 122 de Avesta Welding, el cual se utilizó en las pruebas, comprende 22 por ciento en peso de ácido nítrico, 5 por ciento en peso de ácido fluorhídrico, 4 por ciento en peso de MgO, agua de compensación. Los resultados de la medición con el instrumento luminiscente químico se muestran en la Figura 3 (referencia, sin urea) y Figura 4 (pruebas de acuerdo con la invención) . La emisión de NOx máxima durante la prueba de referencia fue 2991 ppm y durante la prueba de acuerdo con la invención 321 ppm, la cual implica una reducción por 90%. El cálculo visual del resultado del tratamiento desoxidante comprueba que un tratamiento desoxidante satisfactorio se ha logrado para todas las muestras.

EJEMPLO 3 Se realizó una prueba a gran escala con 150 g/1 de urea en el liquido desoxidante para el tratamiento átate .A^ *« t-^^tM^..-Ma^^»«a^?«>J^^^|MMMMgB^^.-m1ri[ desoxidante por rocío en la misma forma como en el Ejemplo 2. Luego, se evaluaron las diferencias en los resultados del tratamiento desoxidante dependiendo del hecho que si urea se ha adicionado al liquido desoxidante en la forma de una solución acuosa o directamente en una condición sólida. El cálculo visual comprueba que la distribución más uniforme del liquido se obtiene cuando la urea ha sido adicionada en una condición sólida directamente en el liquido desoxidante, el cual también resulta en el resultado del tratamiento desoxidante más uniforme. Sin embargo, aún cuando la urea se ha adicionado como una solución acuosa, se obtuvo un tratamiento desoxidante satisfactorio.

EJEMPLO 4 Se analizó un gel desoxidante con una adición de 80 g/1 de urea y un liquido desoxidante con una adición de 160 g/1 de urea con un instrumento, Scanacon SA-20, propuesto para el análisis de ácidos activos libres en agente desoxidantes. El propósito fue establecer si la concentración de ácido se cambia, cuando está presente la urea en la solución. Los resultados de los análisis diferentes se muestran en la Tabla 4.

Tabla 4. Análisis de ácidos en soluciones desoxidantes Muestra Concentración de Concentración de HF (g/1) HN03 (g/1) Gel desoxidante + urea 79 280 Gel desoxidante + urea 81 302 después de una semana Líquido desoxidante + 84 207 urea Líquido desoxidante + 93 182 urea después de una semana El resultado muestra que aún después de un tiempo de almacenamiento de 7 días, no existen trazas de cambios en la composición de gel desoxidante del tipo 122. El contenido del ácido nítrico en el ácido desoxidante del tipo 204, sin embargo, ha disminuido algo después de un tiempo de almacenamiento de 7 días. Este hecho puede ser compensado por un contenido incrementado de ácido nítrico desde el comienzo. La invención no se limita a los ejemplos mostrados anteriormente pero se pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones. Particularmente, se deberá señalar que la composición del agente desoxidante puede variar, pero es necesario para la invención que algún componente que emite gases nitrosos esté presente en el tratamiento desoxidante del acero inoxidable oxidado, y por supuesto también que esté presente la urea para contener la emisión de gases nitrosos. mmmmmmÉmmm mm i?É*m* ¡*A?Mési ?^me^ Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un agente desoxidante para la remoción de una capa de óxido en acero inoxidable después del tratamiento térmico, tal como soldeo, este agente desoxidante comprende ácido nítrico y rellenador, este rellenador se constituye de un espesante inorgánico, en polvo, en una cantidad de 2 a 30 por ciento en peso, y este agente desoxidante se constituye de una pasta desoxidante o gel desoxidante a ser revestido en el acero inoxidable tratado térmicamente, o de un liquido desoxidante para ser rociado en el acero, caracterizado porque el agente desoxidante también comprende urea para la formación reducida de gases nitrosos cuando se utiliza el agente desoxidante, y en que el agente desoxidante es estable a largo plazo cuando se almacena a temperatura ambiente.
2. 2. Un agente desoxidante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende urea en una cantidad de al menos 0.5 g/1, pero 200 g/1 a lo sumo.
3. 3. Un agente desoxidante de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende urea en una cantidad de al menos 80 g/1, preferiblemente 50 g/1 a lo sumo.
4. 4. Un agente desoxidante de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende urea en una cantidad de al menos 60 g/1, preferiblemente al menos 80 g/1, de manera preferida 160 g/1 a lo sumo.
5. 5. Un agente desoxidante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ácido nítrico ha sido adicionado en una cantidad de 15 a 30 por ciento en peso, preferiblemente 17 a 27 por ciento en peso, y todavía más preferido 19 a 25 por ciento en peso.
6. 6. Un agente desoxidante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque también comprende ácido fluorhídrico en una cantidad de 3 a 8 por ciento en peso, preferiblemente 4 a 7 por ciento en peso, y todavía más preferida 5 a 6 por ciento en peso y/o ácido sulfúrico en una cantidad de hasta 10 por ciento en peso, preferiblemente 0.1 a 5 por ciento en peso, y todavía más preferida 0.2 a 3 por ciento en peso.
7. 7. Un agente desoxidante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el rellenador se constituye de un óxido de un metal alcalinotérreo .
8. 8. El agente desoxidante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el rellenador t comprende A120 en una cantidad de 5 a 30 por ciento en peso, preferiblemente 10 a 25 por ciento en peso, y/o MgO en una cantidad de 2 a 15 por ciento en peso, preferiblemente 2 a 10 por ciento en peso.
9. 9. Un método para producir un agente desoxidante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la urea se adiciona cuando el agente desoxidante tiene una temperatura inferior a 30°C, preferiblemente inferior a 25°C, de manera preferida en una etapa final de la producción, cuando el agente desoxidante se ha dejado enfriar.
10. 10. Un método para producir un agente desoxidante de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la urea se adiciona al agente desoxidante, preferiblemente la pasta desoxidante/gel desoxidante, como una solución acuosa, la cual preferiblemente está substancialmente saturada a temperatura ambiente, aproximadamente 300 a 500 g/1.
11. 11. Un método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la urea se adiciona al agente desoxidante, preferiblemente el líquido desoxidante, en estado sólido.
12. 12. El uso de urea en un agente desoxidante para la remoción de una capa de óxido en un acero inoxidable después del tratamiento térmico, tal como soldeo, este agente desoxidante comprende ácido nítrico y rellenador, este rellenador se constituye de un espesante inorgánico en polvo, en una cantidad de 2 a 30 por ciento en peso, el agente desoxidante que constituye de una pasta desoxidante o gel desoxidante para ser revestido en el acero inoxidable tratado térmicamente, o de un líquido desoxidante a ser rociado en el acero, y el agente desoxidante que está estable a largo plazo cuando se almacena a temperatura ambiente. t-htfl-lt ltÉI< ili>"' "*-'**^^- ^~~?^^ ~* *~* A .* m, *- ^. ^JJ????.