PT1122322E - Protecção de ligas e metais não ferrosos fundidos com gases fluorados com potencial de aquecimento global reduzido - Google Patents

Protecção de ligas e metais não ferrosos fundidos com gases fluorados com potencial de aquecimento global reduzido Download PDF

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Description

DESCRIÇÃO "PROTECÇÃO DE LIGAS E METAIS NÃO FERROSOS FUNDIDOS COM GASES FLUORADOS COM POTENCIAL DE AQUECIMENTO GLOBAL REDUZIDO"
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se à protecção de ligas e metais fundidos com misturas gasosas, e em particular a um método de protecção de ligas e metais não ferrosos fundidos utilizando gases com potenciais de aquecimento global reduzidos em relação à técnica anterior.
Recipientes abertos, tais como fornos de indução utilizados para refusão de metais, funcionam de tal modo que a superfície do metal durante a fusão e a superfície do banho de metal fundido ficam expostos à atmosfera ambiente. O ar na atmosfera tende a oxidar o bolo de fusão, deste modo: causando perda de metal, perda de elementos de liga e formação de escória que causa dificuldades no processamento de metais; redução da vida útil do refractário; e promoção de inclusões não metálicas nas peças moldadas finais, absorção de gases indesejados nos metais, porosidade e má recuperação de metais. Uma solução é encerrar o forno de indução numa câmara de vácuo ou atmosfera protectora para fusão e/ou processamento dos metais. Contudo, os sistemas completamente encerrados são muito dispendiosos e limitam o acesso físico e visual aos metais a ser fundidos.
Como alternativas, têm sido utilizados sais de fluxo líquidos, escória sintética, mantas de carvão e métodos semelhantes no campo de grande volume, sensível a custos, do reprocessamento de metais para minimizar a oxidação de metais, 1 absorção de gases e perda de elementos de liga. Por exemplo, a técnica anterior ensina gue se pode evitar a oxidação rápida ou incêndio pela utilização de fluxos gue fundem ou reagem para formar uma camada protectora à superfície do metal fundido. Contudo, esta camada protectora de escória espessa retém metal bom, resultando numa perda de até 2% do bolo de fusão. Também se pode desagregar e ficar incorporada no bolo de fusão, criando inclusões prejudiciais. Além disso, o metal na escória é lixiviável e cria um resíduo perigoso.
Estas técnicas da técnica anterior também necessitam de manuseamento e processamento adicionais e causam problemas de eliminação. Estas técnicas frequentemente reduzem a vida útil forno ou do caço, aumentam a frequência das paragens para aplicação de um novo revestimento ou reparação dos refractários e produzem inclusões não metálicas que têm de ser separadas do banho de metal antes de o metal ser vazado num molde.
Na procura de soluções para os problemas acima referidos, as indústrias metalúrgicas voltaram-se para a protecção com atmosfera de gás inerte. Um tipo de sistema de protecção com gás baseia-se na dispersão gravitacional de um gás inerte liquefeito criogenicamente sobre a superfície de um metal quente a ser protegida. Por exemplo, esses sistemas de protecção criogénicos estão descritos e reivindicados na patente U.S. N° 4990183. A patente U.S. N° 5518221 descreve um método e um dispositivo para inertização do espaço interior de um recipiente contendo líquidos ou sólidos quentes em fornos de indução, fornos de cadinho ou caços, durante a carga, fusão, preparação de ligas, tratamento, sobreaquecimento e vazamento ou drenagem de metais e ligas metálicas. O método e dispositivo utilizam um turbilhão de gás inerte para fazer um manto ou cobrir a superfície do metal desde o momento da carga do forno até o forno ser esvaziado ou 2 drenado ou para inertizar o metal fundido contido num forno ou caço ou outro recipiente. 0 turbilhão de gás está confinado por um só dispositivo montado no topo do forno ou recipiente contendo o material a ser protegido. Qualquer gás inerte que seja mais denso do que o ar pode ser utilizado na prática da invenção. Para além do árgon e azoto, dependendo do material a ser protegido, podem ser utilizados gases como dióxido de carbono e hidrocarbonetos.
Embora alguns sistemas de protecção criogénicos sejam muito eficazes, a utilização desses sistemas está limitada a instalações metalúrgicas e recipientes que possam ser alimentados por condutas criogénicas bem isoladas ou equipados com tanques de armazenagem criogénicos muito próximos do ponto de utilização do liquido criogénico. Isto nem sempre é prático, e alguns sistemas de protecção criogénicos têm sido atormentados por baixa eficiência devido a vaporização prematura do liquido criogénico e concepção sobressimplifiçada de injectores de dispersão que desperdiçam o gás vaporizado.
Além disso, os distribuidores criogénicos frequentemente não conseguem dispersar uniformemente o liquido criogénico sobre a superfície a proteger, levando a acumulação transitória ou retenção do líquido em bolsas sob a escória ou resíduos, que podem resultar em explosões numa vaporização rápida subsequente.
Foram utilizadas outras abordagens para diferentes ligas e metais em mais tentativas para resolver os problemas acima referidos. Por exemplo, a patente U.S. N° 4770697 descreve um processo para protecção de uma liga de alumínio lítio durante a fusão, moldagem e fabrico de formas trabalhadas, por envolvimento das superfícies expostas com uma atmosfera contendo uma quantidade eficaz de um composto de halogéneo (e. g., diclorodifluorometano) com pelo menos, um átomo de flúor e um de 3 outro átomo de halogéneo; o outro átomo de halogéneo é seleccionado do grupo consistindo em cloro, bromo e iodo, e a proporção de flúor para o outro átomo de halogéneo no composto de halogéneo é inferior ou igual a um. Forma-se uma camada liquida viscosa passivante e auto-regeneradora que protege a liga da perda de litio devida a vaporização, oxidação da liga e absorção de hidrogénio pela liga.
Outra abordagem para alguns metais fundidos, tal como magnésio, é utilizar inibidores no ar. A prática inicial consistia em queimar coque ou enxofre para produzir um agente gasoso, C02 ou SO2 · Verificou-se que uma atmosfera de CO2 era superior às atmosferas comerciais de N2, Ar ou He vulgarmente utilizadas, devido à ausência de vaporização do magnésio, a ausência de produtos de reacção excessivos e a necessidade reduzida de 0 espaço confinado por cima do metal fundido ser extremamente estanque ao ar.
Contudo, a utilização destes inibidores tem várias desvantagens. Por exemplo, tanto o CO2 como o SO2 colocam problemas ambientais e de saúde, tais como desconforto respiratório para os trabalhadores, eliminação de lamas residuais e uma atmosfera corrosiva nociva tanto para a unidade fabril como para o equipamento. Além disso, o SO2 é tóxico e pode causar explosões.
Embora o BF3 tenha sido referido como sendo um inibidor muito eficaz, não é adequado para processos comerciais porque é extremamente tóxico e corrosivo. 0 hexafluoreto de enxofre (SFg) também foi referido como sendo um dos muitos compostos contendo flúor que pode ser utilizado no ar como um inibidor da oxidação de metais fundidos, tais como o magnésio. Um sumário de práticas industriais para utilização de SFg como uma atmosfera protectora, ideias para redução do consumo e emissões, e comentários sobre 4 aspectos de segurança relacionados com reactividade e saúde estão disponíveis em "Recommended Practices for the Conservation of Sulfur Hexafluoride in Magnesium Melting Operations," publicado pelo International Magnesium Association (1998) como um "Technical Committee Report" (daqui em diante "IMA Technical Committee Report"). A utilização de SFg puro foi geralmente posta de parte devido ao seu ataque grave a equipamento ferroso. Além disso foi descrito que a utilização de SFs puro para protecção de metais fundidos tais como magnésio provocou explosões. Embora o hexafluoreto de enxofre (SFg) seja considerado fisiologicamente inerte, é um asfixiante simples que actua por deslocamento do oxigénio da atmosfera respiratória.
Posteriormente, verificou-se que a baixas concentrações de SF6 no ar (<1%), se forma uma película protectora fina de MgO (e MgF2) à superfície do magnésio fundido. Com vantagem, mesmo a temperaturas elevadas no ar, o SFg mostrou reacções negligenciáveis ou ausência de reacções.
Contudo, a utilização de SFç e ar tem algumas desvantagens. A principal desvantagem é a libertação na atmosfera de um material como um elevado potencial de aquecimento global (GWP).
Também se verificou que o C02 podia ser utilizado conjuntamente com SFg e ar. Uma atmosfera gasosa de ar, SFg e CO2 tem várias vantagens. Em primeiro lugar, esta atmosfera é não tóxica e não corrosiva. Em segundo lugar, elimina a necessidade de utilizar fluxos de sais e a necessidade de eliminar as lamas resultantes. Em terceiro lugar, utilizando essa atmosfera resulta em menor perda de metal, eliminação de efeitos de corrosão e produtos moldados limpos. Em quarto lugar, um processo de 5 moldagem utilizando essa atmosfera proporciona um funcionamento limpo e condições de trabalho melhoradas. Em quinto lugar, a adição de C02 à atmosfera protectora reduz a concentração de SF6 à qual se forma uma pelicula inertizante eficaz sobre o metal. Em suma, a adição de CO2 a uma atmosfera de ar/SF6 proporciona uma protecção muito melhorada em comparação com a protecção obtida com uma atmosfera de ar/SFg.
Contudo, a utilização de uma atmosfera de SF5 e CO2 também tem desvantagens. Tanto o SFg como o CO2 são gases de estufa, i. e., cada um deles tem um potencial de aquecimento global de mais de 100 anos (GWP100)· Assim, há necessidade de reduzir as quantidades de SFg e CO2 libertados para a atmosfera. O SFô tem um potencial de aquecimento global em 100 anos (GWP100) de 23.900 em relação ao CO2· A preocupação internacional sobre o aquecimento global centrou a atenção na vida atmosférica longa do SFg (cerca de 3.200 anos, em comparação com 50-200 anos para o CO2) juntamente com a sua elevada potência como gás de estufa (23.900 vezes o GWP100 do CO2 numa base molar) e resultou num apelo à redução voluntária de emissões. Devido a isto, a utilização de SFg está a ser limitada e prevê-se que seja eliminada no futuro próximo. Além disso, o SFg é um gás relativamente dispendioso.
Algumas das melhores alternativas ao SF6 para gases de protecção seriam os perfluorocarbonetos, tais como CF4, C2F6 e C3F8, mas estes materiais também possuem GWP elevados. Outras alternativas seriam clorofluorocarbonetos (CFC) ou hidrocarbonetos parcialmente fluorados (HCFC). Contudo, a utilização de CFC e HCFC também está restringida; a maioria destes materiais está banida como destruidores de ozono ao abrigo do Protocolo de Montreal. 6
Outra alternativa ao SFg para um gás de protecção é o S02. Quando se utiliza SO2 como gás protector, a concentração eficaz sobre um bolo de fusão está tipicamente na gama de cerca de 30% a 70% de SO2, sendo normal cerca de 50%. Contudo, como discutido anteriormente, o SO2 levanta problemas ambientais e de saúde, é tóxico e pode causar explosões. Além disso, a utilização de SO2 nessas concentrações relativamente elevadas pode causar problemas de corrosão nas paredes dos cadinhos. O documento WO 00/64614 descreve uma composição de gás de manto para protecção de magnésio fundido ou ligas de magnésio incluindo um agente inibidor contendo flúor e um gás veicular. Cada componente da composição tem um potencial de aquecimento global inferior a 5000. Os compostos preferidos são fluorocarbonetos. O documento US-A-1972317 descreve um método de inibição da oxidação de magnésio fundido que compreende a manutenção de uma atmosfera contendo flúor em contacto com a superficie do referido magnésio. Para os compostos contendo flúor são listados flúor elementar ou compostos contendo flúor incluindo elementos tais como antimónio, arsénio, bismuto, boro, bromo, carbono, cloro, hidrogénio, iodo, azoto, oxigénio, fósforo, silicio, enxofre, estanho e titânio. Entre os compostos preferidos este documento ensina a utilização de NF3 ou SO2F2. Todos estes compostos podem ser utilizados com um diluente, tais como ar ou azoto. É desejado dispor de um processo para prevenção da oxidação de ligas e metais fundidos não ferrosos que ultrapasse as dificuldades e desvantagens da técnica anterior para proporcionar resultados melhores e mais vantajosos. É ainda desejado dispor de um método melhorado de 7 processamento de ligas e metais não ferrosos fundidos utilizando gases protectores com potenciais de aquecimento global mais baixos do que os gases utilizados em métodos da técnica anterior.
Também é desejado dispor de um método melhorado de tratamento de ligas e metais não ferrosos fundidos utilizando gases protectores que ultrapassem as dificuldades e desvantagens da técnica anterior, para proporcionar resultados melhores e mais vantaj osos.
Uma primeira forma de realização da presente invenção como definida pela reivindicação 1 é um melhoramento num método de processamento de um metal não ferroso fundido e ligas do referido metal utilizando um gás protector com um potencial de aquecimento global. 0 melhoramento compreende a redução do referido potencial de aquecimento global do gás protector por protecção das referidas ligas e metais não ferroso fundido com uma mistura gasosa incluindo, pelo menos, um composto seleccionado do grupo consistindo em SO2F2, NF3, SO2CLF, SOF2, SOF4, NOF e SF4. 0, pelo menos, um composto é proporcionado numa primeira concentração inferior a cerca de 10% numa base molar da referida mistura gasosa. Além disso, pode haver diversas variantes. Numa variante, a primeira concentração é cerca de 1% a cerca de 6%. Noutra variante, a primeira concentração é cerca de 3% a cerca de 6%. A mistura gasosa compreende ainda CO2 e, pelo menos, um elemento seleccionado do grupo consistindo em N2, Ar e ar, em que o CO2 é proporcionado numa segunda concentração de cerca de 30% a cerca de 60% em base molar. Numa variante dessa variante, o referido, pelo menos, um composto é SO2F2 proporcionado na referida primeira concentração inferior a cerca de 3% em base molar. Numa variante dessa variante, a referida primeira concentração de SO2F2 é cerca de 0,5% a cerca de 2,9%. A mistura gasosa pode ainda compreender S02·
Outro aspecto da presente invenção é um método como na primeira forma de realização do melhoramento no método, em que pelo menos, uma operação é realizada nas referidas ligas e metais não ferrosos, sendo a referida, pelo menos, uma operação seleccionada do grupo que consiste em fusão, manutenção, preparação de ligas, alimentação das máquinas, mistura, vazamento, moldagem e transferência das referidas ligas e metais não ferrosos.
Como descrito na reivindicação 2 a presente invenção também inclui um processo para impedir a oxidação de um metal não ferroso fundido e ligas do referido metal compreendendo a protecção das referidas ligas e metal não ferroso fundidos com uma atmosfera contendo uma quantidade eficaz de, pelo menos, um composto seleccionado do grupo que consiste em SO2F2, NF3, SO2CLF, SOF2, SOF4, NOF e SF4, proporcionado numa primeira concentração inferior a cerca de 10% em base molar da referida atmosfera. Além disso, pode haver várias variantes desta variação. Numa variante, a referida primeira concentração é cerca de 1% a cerca de 6%. Noutra variante, a referida primeira concentração é cerca de 3% a cerca de 6%. A atmosfera compreende ainda C02 e, pelo menos, um elemento seleccionado do grupo que consiste em N2, Ar e ar, em que CO2 é proporcionado numa segunda concentração de cerca de 30% a cerca de 60% em base molar. Numa variante dessa variante, o referido, pelo menos, um composto é SO2F2 proporcionado na referida primeira concentração de menos do que cerca de 3% em base molar. Numa variante dessa variante, a referida primeira concentração de 9 SO2F2 é cerca de 0,5% a cerca de 2,9%. A mistura gasosa pode ainda compreender S02·
Outro aspecto da presente invenção é um processo como na primeira forma de realização do processo, em que pelo menos uma operação é realizada nas referidas ligas e metal não ferroso, sendo a referida uma operação seleccionada do grupo que consiste em fusão, manutenção, alimentação das máquinas, mistura, vazamento, moldagem e transferência das referidas ligas e metais não ferrosos.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO A invenção proporciona um processo para impedir a oxidação de ligas e metais não ferrosos fundidos por protecção das ligas e metais fundidos com uma atmosfera contendo uma quantidade eficaz de, pelo menos, um composto com um GWP reduzido, seleccionado do grupo consistindo em SO2F2, SOF2, SOF4, NF3, SO2CLF, NOF e SF4. A invenção pode ser aplicada em muitos tipos de operações, incluindo mas não limitadas a fusão, manutenção, preparação de ligas, alimentação das máquinas, mistura, vazamento, moldagem e transferência de metais não ferrosos e das suas ligas. Aplicações adicionais incluem operações tais como protecção de sucata durante a compactação, preparação de pó para formação melhorada de ligas, protecção de metais reactivos durante o revestimento por projecção com arco eléctrico e melhoramento da resistência à corrosão e ao desgaste de artigos de Magnésio ou ligas à base de Magnésio. Os especialistas na matéria identificarão outras operações em que a invenção também pode ser aplicada.
Os gases utilizados na presente invenção têm GWP mais 10 baixos e/ou são menos tóxicos que os gases utilizados na técnica anterior. Uma vez que os gases utilizados na presente invenção são mais reactivos do que SF6, estes gases podem ser utilizados a concentrações que forneçam um nivel de flúor equivalente ou inferior. Por outras palavras, se o SFç pode ser utilizado com vantagem a uma concentração de 1%, então o SO2F2 terá uma utilidade semelhante a concentrações de aproximadamente h3%. 0 composto seleccionado é proporcionado a uma concentração inferior a cerca de 10% (em base molar) da referida mistura gasosa. É mais preferido que a concentração esteja na gama de cerca de 1% a cerca de 6%, e é ainda mais preferido que esteja na gama de cerca de 3% a cerca de 6%. A mistura gasosa compreende ainda CO2 e, pelo menos, um elemento seleccionado do grupo consistindo em N2, Ar e ar como diluente. (SO2 também podia ser utilizado como o diluente, mas é menos desejável devido aos potenciais problemas de corrosão associados ao SO2) . As misturas mais eficazes para protecção de metais não ferrosos contêm concentrações significativas de CO2, na gama de cerca de 30% a cerca de 60%. Alguns metais não ferrosos também podiam beneficiar da adição de cloro ou de espécies contendo cloro (tal como S02_CLF) à mistura de gases de protecção.
Por exemplo, numa forma de realização, CO2 é o diluente na atmosfera protectora, a uma concentração de cerca de 30% a cerca de 60% em base molar, e o SO2F2 é proporcionado a uma concentração inferior a cerca de 3% em base molar, e de um modo preferido cerca de 0,5% a cerca de 2,9%. A Tabela 1 compara os gases preferidos utilizados na presente invenção com vários gases utilizados na técnica anterior em relação ao GWP e outras características. 11 TABELA 1
Nome Fórmula Número CAS(1) Tecto OSHA PEL/Pico max<2> ACGIH TWA./ stel(3) GWPioo(4) Tempo de vida na atmosfera anos Hexafluoreto de enxofre sf6 2551-62-4 1.000/x/x 1.000/1.250 24.900 3.200 Dióxido de enxofre S02 7446-09-5 2/5/x 10/15 LO \—1 1 nc(6) Dióxido de carbono C02 124-38-9 5.000/ 30.000 asfixiante 1 50-200 Perfluoro- metano CF4 75-73-0 X asfixiante 6.500 50.000 Perfluoro- etano c2F6 76-16-4 X asfixiante 9.200 a 12.500 10.000 Perfluoro- propano C3F8 76-19-7 X asfixiante 6.950 7.000 Fluoreto de sulfurilo so2f2 2699-79-8 5/10/x tóxico ~1 NC Fluoreto de tionilo Fluoreto de sulfinilo sof2 7783-84-8 X tóxico ~1 NC Oxifluoreto de enxofre SOF4 13709-54-1 X tóxico ~1 NC Tetrafluoreto de enxofre SF4 7783-60-0 x/0,1/x 0,1/0,3 ~1 NC Trifluoreto de azoto NF3 7783-54-2 10/x/x 10/15 8.000 a 9.720 180 a 740 Fluoreto de nitrosilo NOF 7789-25-5 X tóxico ~1 NC Cloreto fluoreto de sulfurilo S02C1F 13637-84-8 X tóxico ~1 NC 12 (1) "CAS" é Chemical Abstract Services. (2) "OSHA" é Occupational Safety and Health Administration; e "PEL" é o Limite de Exposição Permissível, em partes por milhão (ppm), 29 CFR 1910.1000. (3) "ACGIH" é American Conference of Governmental Industrial Hygienists; "TWA" é a Média Ponderada de Tempo em partes por milhão (ppm); e "STEL" é o Limite de Exposição de Curto Prazo (do inglês "Short Term Exposure Limit") em partes por milhão (ppm) . (4) "GWPioo" é o Potencial de Aquecimento Global em relação ao do C02 calculado para 100 anos; por exemplo, o GWPioo de SF6 é 24.900 vezes o GWPioo do C02. Os requerentes não têm conhecimento de quaisquer dados publicados relativos aos GWP dos compostos para os quais o GWPioo está indicado como sendo ~ 1. (5) As reacções atmosféricas de SO2 produzem aerossoles de sulfato. Estes aerossoles resultam num esforço radiativo negativo, i. e., tendem a arrefecer a superfície da terra, mas também são uma das principais fontes de chuva ácida. (6) "não conhecido (NC)"; o tempo de vida na atmosfera destas espécies não são do conhecimento dos requerentes, mas crê-se que são comparáveis ao do CO2. A comparação de GWPioo mostra que seis dos sete gases preferidos utilizados na presente invenção (SO2F2, NF3, SO2CIF, SF4, SOF2, NOF e SOF4) têm GWPioo significativamente mais baixos 13 do que os gases utilizados na técnica anterior. (Dos sete gases, só o NF3 tem um GWP100 maior do que ~1; mas o GWP100 do NF3 é ainda várias vezes inferior ao GWP100 de SF6, e a vida atmosférica do NF3 também é mais curta do que a do SF6) . Além disso, a técnica anterior não ensinou nem mesmo considerou a possível utilização destes gases para protecção. Por exemplo, o IMA Technical Committee Report mostra que SO2F2 e SF4 são produtos secundários da química protectora de SF6 para o magnésio, mas o relatório não chega a reconhecer que tanto SO2F2 como SF4 podem ser fontes poderosas de flúor para protecção do bolo de fusão.
Embora a presente invenção tenha sido descrita em pormenor com referência a certas formas de realização específicas, a invenção não tem contudo a intenção de ficar limitada aos pormenores descritos. Pelo contrário, será evidente para os especialistas na técnica que podem ser feitas várias alterações e modificações nos pormenores, dentro do âmbito e amplitude das reivindicações e sem afastamento do âmbito das reivindicações.
Lisboa, 05 de Dezembro de 2006 14

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Método de processamento de ligas e um metal não ferroso fundido do referido metal utilizando um gás protector com um potencial de aquecimento global compreendendo os passos de redução do potencial de aquecimento global do referido gás protector por: a) proteger o referido metal não ferroso fundido e ligas com uma mistura gasosa incluindo, pelo menos um composto seleccionado do grupo consistindo em SO2F2, NF3, SO2CIF, SOF2, SOF4, NOF e SF4, b) proporcionar o referido, pelo menos um composto numa primeira concentração inferior a 10% numa base molar da referida mistura gasosa, c) compreendendo ainda a referida mistura gasosa CO2 proporcionado numa segunda concentração de 30% a 60% em base molar, e d) compreendendo a parte remanescente do referido gás protector pelo menos um elemento seleccionado do grupo consistindo em N2, Ar e ar como diluente.
  2. 2. Método para prevenção da oxidação de um metal não ferroso fundido e ligas do referido metal compreendendo a protecção do referido metal não ferroso fundido e ligas com uma atmosfera contendo uma quantidade eficaz de, pelo menos, um composto seleccionado do grupo consistindo em SO2F2, NF3, SO2CIF, SOF2, SOF4, NOF e SF4, 1 em que o referido pelo menos, um composto é proporcionado numa primeira concentração inferior a 10% numa base molar da referida atmosfera, em que a referida atmosfera compreende ainda C02 proporcionado numa segunda concentração de 30% a 60% numa base molar, e em que a parte remanescente da referida atmosfera compreende, pelo menos, um elemento seleccionado do grupo que consiste em N2, Ar e ar como um diluente.
  3. 3. Método como na reivindicação 1 ou 2, em que a referida primeira concentração é 1% a 6%.
  4. 4. Método como na reivindicação 3, em que a referida primeira concentração é 3% a 6%.
  5. 5. Método como na reivindicação 1 ou 2, em que a referida mistura gasosa compreende ainda SO2·
  6. 6. Método como na reivindicação 1 ou 2, em que o referido, pelo menos, um composto é SO2F2 proporcionado à referida primeira concentração inferior a 3% numa base molar.
  7. 7. Método como na reivindicação 6, em que a referida primeira concentração de SO2F2 é 0,5% a 2,9%.
  8. 8. Método como na reivindicação 1 ou 2, em que pelo menos uma operação é realizada no referido metal não ferroso e ligas, sendo a referida, pelo menos, uma operação seleccionada do grupo que consiste em fusão, manutenção, preparação de 2 vazamento, ferroso e ligas, alimentação das máquinas, mistura, moldagem e transferência do referido metal não ligas. Lisboa, 05 de Dezembro de 2006 3
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060152480A1 (en) * 2005-01-13 2006-07-13 Eaton Corporation Handheld electronic device, user interface and method employing an input wheel disposed at about a 45 degree angle
US6682585B2 (en) 2000-02-07 2004-01-27 Air Products And Chemicals, Inc. Refining nonferrous metals and alloys with gases having reduced global warming potential
US6537346B2 (en) 2000-05-04 2003-03-25 3M Innovative Properties Company Molten magnesium cover gas using fluorocarbons
US6685764B2 (en) * 2000-05-04 2004-02-03 3M Innovative Properties Company Processing molten reactive metals and alloys using fluorocarbons as cover gas
US6780220B2 (en) * 2000-05-04 2004-08-24 3M Innovative Properties Company Method for generating pollution credits while processing reactive metals
US7267158B2 (en) * 2003-07-02 2007-09-11 Alcoa Inc. Control of oxide growth on molten aluminum during casting using a high moisture atmosphere
JP2008116108A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Taiyo Nippon Sanso Corp カバーガスの供給方法
JP5576701B2 (ja) * 2010-04-23 2014-08-20 東洋アルミニウム株式会社 アルミニウム粉末の溶解方法
US8365808B1 (en) 2012-05-17 2013-02-05 Almex USA, Inc. Process and apparatus for minimizing the potential for explosions in the direct chill casting of aluminum lithium alloys
US8479802B1 (en) 2012-05-17 2013-07-09 Almex USA, Inc. Apparatus for casting aluminum lithium alloys
EP2950945B1 (en) 2013-02-04 2018-09-12 Almex USA, Inc. Process and apparatus for minimizing the potential for explosions in the direct chill casting aluminum lithium alloys
US9936541B2 (en) 2013-11-23 2018-04-03 Almex USA, Inc. Alloy melting and holding furnace
CN104636565B (zh) * 2015-02-17 2017-10-10 扬州大学 基于可加工性分析的镁合金一次模锻成形工艺优化方法
WO2016133551A1 (en) 2015-02-18 2016-08-25 Inductotherm Corp. Electric induction melting and holding furnaces for reactive metals and alloys

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3434825A (en) * 1966-06-03 1969-03-25 Olin Mathieson Process for purifying copper base alloys
GB1149788A (en) * 1966-12-02 1969-04-23 Magnesium Elektron Ltd Improvements in or relating to the treatment of readily oxidisable metals during casting
DE2018407A1 (de) * 1969-05-05 1971-02-25 Fruehling J Schutzatmospharen fur Magnesium und M agne sium legierungen
US3687626A (en) * 1971-04-02 1972-08-29 Allied Chem Process for the production of sulfuryl fluoride
US3743263A (en) * 1971-12-27 1973-07-03 Union Carbide Corp Apparatus for refining molten aluminum
US3839019A (en) * 1972-09-18 1974-10-01 Aluminum Co Of America Purification of aluminum with turbine blade agitation
US4047938A (en) * 1974-12-23 1977-09-13 Union Carbide Corporation Process for refining molten metal
US3958981A (en) * 1975-04-16 1976-05-25 Southwire Company Process for degassing aluminum and aluminum alloys
CA1066022A (en) * 1975-07-02 1979-11-13 Allied Chemical Corporation Preparation of sulfur fluorides
US4089678A (en) * 1975-08-01 1978-05-16 Hanawalt Joseph D Method and product for protecting molten magnesium
US4010030A (en) * 1975-09-08 1977-03-01 Kennecott Copper Corporation Removal of arsenic, antimony and bismuth from molten copper with sulfur hexafluoride
US4214899A (en) * 1979-03-09 1980-07-29 Union Carbide Corporation Method for the addition of a reactive metal to a molten metal bath
US4350524A (en) * 1981-05-15 1982-09-21 Kennecott Corporation Process for removal of base metal impurities from molten silver with sulfur hexafluoride
JPS6012271A (ja) * 1983-07-04 1985-01-22 M C L:Kk 鋳造装置
JPS60260434A (ja) * 1984-06-04 1985-12-23 Shin Etsu Chem Co Ltd 光伝送用無水ガラス素材の製造方法
EP0183402B1 (en) * 1984-11-29 1988-08-17 Foseco International Limited Rotary device, apparatus and method for treating molten metal
US4770697A (en) * 1986-10-30 1988-09-13 Air Products And Chemicals, Inc. Blanketing atmosphere for molten aluminum-lithium alloys or pure lithium
FR2635789B1 (fr) * 1988-08-29 1993-04-23 Air Liquide American Procede d'elaboration d'acier a faible teneur en azote dans un four poche
US5032171A (en) * 1989-12-14 1991-07-16 Aluminum Company Of America Aluminum scrap recovery by inductively moving molten metal
US4992337A (en) * 1990-01-30 1991-02-12 Air Products And Chemicals, Inc. Electric arc spraying of reactive metals
US4992241A (en) * 1990-03-15 1991-02-12 Alcan International Limited Recycling of metal matrix composites
US5344478A (en) * 1993-08-02 1994-09-06 Air Products And Chemicals, Inc. Vortex dispersing nozzle for liquefied cryogenic inert gases used in blanketing of molten metals exposed to ambient air and method
US5427602A (en) * 1994-08-08 1995-06-27 Aluminum Company Of America Removal of suspended particles from molten metal
US5518221A (en) * 1994-11-30 1996-05-21 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for inert gas blanketing of a reactor or vessel used to process materials at elevated temperatures such as an induction furnace used to remelt metals for casting
US5662266A (en) * 1995-01-04 1997-09-02 Zurecki; Zbigniew Process and apparatus for shrouding a turbulent gas jet
US5536296A (en) * 1995-05-03 1996-07-16 Alumax Inc. Process for treating molten aluminum with chlorine gas and sulfur hexafluoride to remove impurities
US5855647A (en) * 1997-05-15 1999-01-05 American Air Liquide, Inc. Process for recovering SF6 from a gas
JP3500911B2 (ja) * 1997-05-28 2004-02-23 スズキ株式会社 Mg基複合材料又はMg合金基複合材料の製造方法
NO304893B1 (no) * 1997-07-07 1999-03-01 Norsk Hydro As FremgangsmÕte for smelting av magnesium uten flussmiddel og utstyr for dette
DE19825644C2 (de) * 1998-06-09 2003-08-14 Messer Griesheim Gmbh Befeuchtete SF6-Atmosphäre bei der Gewinnung von Magnesium
AUPQ001599A0 (en) * 1999-04-28 1999-05-20 Cast Centre Pty Ltd Gaseous compositions

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Publication number Publication date
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