RU2246548C2 - Состав покровного газа и способы его использования - Google Patents
Состав покровного газа и способы его использования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246548C2 RU2246548C2 RU2001132319/02A RU2001132319A RU2246548C2 RU 2246548 C2 RU2246548 C2 RU 2246548C2 RU 2001132319/02 A RU2001132319/02 A RU 2001132319/02A RU 2001132319 A RU2001132319 A RU 2001132319A RU 2246548 C2 RU2246548 C2 RU 2246548C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inhibitor
- magnesium
- composition
- fluorine
- mixtures
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
- B22D21/04—Casting aluminium or 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D1/00—Fire-extinguishing compositions; Use of chemical substances in extinguishing fires
- A62D1/0092—Gaseous extinguishing substances, e.g. liquefied gases, carbon dioxide snow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/002—Castings of light metals
- B22D21/007—Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/003—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using inert gases
-
- 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
- C22B9/05—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам, пригодным в качестве покровных газов для защиты расплавленного магния/сплавов магния. Состав покровного газа для защиты расплавленного магния/сплава магния включает в себя фторсодержащий ингибитор в количестве менее 1 об.% и газ-носитель. Каждый компонент состава имеет потенциал глобального потепления (GWP) (сравниваемый с абсолютным GWP диоксида углерода при периоде распада 100 лет) менее 5000, обеспечивается высокоэффективная защита расплавленного магния/сплавов магния. 3 с. и ф-лы, 26 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Настоящее изобретение относится к составам, пригодным как покровные газы для защиты расплавленного магния/сплавов магния. Настоящее изобретение также относится к способу защиты расплавленного магния/сплавов магния и к способу тушения возгораний магния/сплава магния.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Магний является высокореакционноспособным и термодинамически нестабильным элементом. Расплавленный магний легко и интенсивно окисляется в окружающем воздухе, сгорая с температурой пламени 2820°С. Существует три решения проблемы замедления процесса сильного окисления. Защитный покров из солевых флюсов можно создать на поверхности расплавленного металла разбрызгиванием; кислород можно изолировать от контакта с расплавленным металлом созданием над расплавленным металлом поверхностного слоя инертного газа, такого как гелий, азот или аргон; или можно использовать состав защитного покровного газа, чтобы создать поверхностный слой над расплавленным металлом. Составы защитных покровных газов обычно включают в себя воздух и/или диоксид углерода и небольшое количество ингибитора, который реагирует/взаимодействует с расплавленным металлом, образуя пленку/слой на поверхности расплавленного металла для защиты металла от окисления. До настоящего времени механизм, по которому ингибиторы защищают расплавленные реакционноспособные металлы, не совсем понят.
Патент США №1972317 относится к способам ингибирования окисления легкоокисляемых металлов, в том числе магния и сплавов магния. В патенте обращается внимание на то, что на время его подачи в 1932 г. предлагались многочисленные решения проблемы окисления, в том числе замещение атмосферы, находящейся в контакте с металлом, газом, таким как азот, диоксид углерода или диоксид серы. Принцип изобретения №1972317 состоит в том, чтобы ингибировать окисление включением в атмосферу, находящуюся в контакте с расплавленным металлом, ингибирующего газа, содержащего фтор в элементной или комбинированной форме. Ссылка делалась на большое число фторсодержащих соединений, например твердые соединения - борофторид аммония, фторосиликат аммония, бифторид аммония и фторофосфат аммония, или газы, выделяющиеся из соединений при нагревании, упомянуты как более предпочтительные. Несмотря на то что патент №1972317 был выдан в 1934 г., фторсодержащее соединение нашло признание в промышленности в качестве ингибитора в покровном газе только к середине 1970-х годов.
Примерно до середины 1970-х годов диоксид серы (SO2) широко использовали в качестве ингибитора в составе покровного газа для магния, но его заменили гексафторидом серы (SF6), который стал промышленным стандартом. Обычно состав покровного газа на основе SF6 содержит 0,2-1 об.% SF6 и газ-носитель, такой как воздух, диоксид углерода, аргон или азот. SF6 имеет то преимущество, что это нетоксичный газ без цвета и запаха, который можно использовать для защиты расплавленного магния/сплава магния и для производства светлых блестящих слитков при относительно небольшом образовании дросса. Однако SF6 имеет и ряд недостатков. Его продукты разложения при высокой температуре на основе серы очень токсичны. Он дорог, источники его получения ограничены и он один из худших известных создающих парниковый эффект газов, который имеет потенциал глобального потепления (GWP), равный 23900 относительно 1 для диоксида углерода, при периоде распада 100 лет.
Замечено также, что после загорания магния очаг возгорания нельзя потушить даже при высокой концентрации SF6. В этом отношении SО2 даже хуже, так как он усиливает горение магния. Единственно известным покровным газом для тушения горящего магния является трифторид бора (ВF3), который тоже очень дорог и очень токсичен.
Необходимы альтернативные покровные газообразные составы.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом аспекте настоящее изобретение предлагает состав покровного газа для защиты расплавленного магния/сплава магния, состав включает в себя фторсодержащий ингибитор и газ-носитель, где каждый компонент состава имеет потенциал глобального потепления (GWP) (сравниваемый с абсолютным GWP для диоксида углерода при периоде распада 100 лет) менее 5000.
Предпочтительно ингибитор имеет минимальный потенциал истощения озонового слоя, более предпочтительно, чтобы потенциал истощения озонового слоя у ингибитора отсутствовал.
Предпочтительно, чтобы ингибитор был нетоксичным. В этом отношении соединения, имеющие величину порогового предела - средневзвешенную во времени концентрацию (TLV-TWA) (средневзвешенная во времени концентрация для 8-часового рабочего дня и 40-часовой рабочей недели, воздействию которой все работники повторно подвергаются день за днем без отрицательного действия), как предложено American Conference of Governmental Industrial Hygienists, менее 100 м.д., рассматриваются как токсичные соединения. В качестве примера ВF3, тетрафторид кремния (SiF4), трифторид азота (NF3) и фторид сульфурила (SO2F2), приведенные в №1972317 США, токсичны.
Состав может включать в себя смесь ингибиторов (каждый имеет GWP менее 5000) и предпочтительно состоять из небольшого количества ингибитора и большого количества газа-носителя. Предпочтительно состав содержит менее 1 об.% ингибитора и остальное газ-носитель. Более предпочтительно, чтобы состав содержал менее 0,5 об.% (наиболее предпочтительно менее 0,1 об.%) ингибитора.
Предпочтительно каждый компонент состава имеет GWP менее 3000, более предпочтительно менее 1500.
Подходящими газами-носителями являются воздух, диоксид углерода, аргон, азот и смесь их.
Ингибитор может быть выбран из группы, включающей в себя фторуглеводороды (HFCs), простые фторзамещенные эфиры (HFEs) и смеси их. Предпочтительно ингибитор имеет точку кипения менее 100°С, более предпочтительно менее 80°С. Когда ингибитор является газообразным при температуре окружающей среды, он может диффундировать в газ-носитель в требуемой концентрации. Когда ингибитор является жидким при температуре окружающей среды, он может быть захвачен газом-носителем в требуемой концентрации при пропускании потока газа-носителя над ингибитором. Подходящие фторуглеводороды и простые фторзамещенные эфиры приведены в следующей ниже таблице 1, в которой значения точки кипения (ВР) и GWP (сравниваемые с абсолютным GWP для диоксида углерода при периоде распада 100 лет) взяты из IPCC 1996 г.
Таблица 1 | ||||
Химическое название | Промышленное название | Формула | GWP | ВР |
дифторметан | HFC-32 | CH2F2 | 580 | -52°C |
пентафторэтан | HFC-125 | C2HF5 | 3200 | -49°C |
1,1,1,2-тетрафторэтан | HFC-134a, R134a | С2Н2F4 | 1300 | -26°C |
дифторэтан | HFC-152a, R152a | C2H4F2 | 140 | -27°C |
гептафторпропан | HFC-227ea | C7HF7 | 2900 | -17°C |
метоксинонафторбутан | HFE-7100 | C4F9OCH3 | 480 | 6°С |
этоксинонафторбутан | HFE-7200 | С4F9ОС2Н3 | 90 | 78°C |
дигидродекафторпентан | HFC-43-10-mее | C5H2F10 | 1300 | 54°C |
Предпочтительный состав покровного газа состоит из 1,1,1,2-тетрафторэтана и сухого воздуха. Экспериментальная работа показывает, что такой состав покровного газа обеспечивает защиту, по меньшей мере равную составам на основе SF6, и может быть использован при более низких концентрациях ингибитора. SF6 имеет GWP в 18 раз больше, чем 1,1,1,2-тетрафторэтан, и в настоящее время он более чем в 21/2 раза дороже 1,1,1,2-тетрафторэтана.
Во втором аспекте настоящее изобретение создает способ защиты расплавленного магния/сплава магния, способ заключается в защите расплавленного магния/сплава магния составом покровного газа по первому аспекту настоящего изобретения.
Способ по второму аспекту настоящего изобретения применим для защиты расплавленного магния/сплава магния в литейном агрегате, таком как печь, и в процессе разливки.
В третьем аспекте настоящее изобретение обеспечивает использование ингибитора, как определено относительно первого аспекта настоящего изобретения, для предотвращения или минимизации окисления расплавленного магния/сплава магния. В качестве примера, ингибитор настоящего изобретения может быть использован, чтобы предотвратить или минимизировать окисление расплавленного магния/сплава магния в процессе литья в песчаные формы. Когда ингибитор при температуре окружающей среды представляет собой газ, то песчаную форму можно продуть ингибитором перед разливкой расплавленного металла. Когда ингибитор при температуре окружающей среды представляет собой жидкость, то ингибитор можно распылить в песчаную форму из сдавливаемого баллона или подобного устройства перед разливкой расплавленного металла. Другие подходящие способы использования ингибиторов настоящего изобретения, чтобы предотвратить или минимизировать окисление расплавленного магния/сплава магния, очевидны специалистам в области литья.
В четвертом аспекте настоящее изобретение создает способ тушения возгораний магния/сплава магния. Способ состоит в воздействии на очаг возгорания атмосферы ингибитора, как определено первым аспектом настоящего изобретения. Например, на очаг возгорания можно воздействовать потоком ингибитора или горящий металл можно погрузить в резервуар, содержащий ингибитор.
ПРИМЕРЫ
Последующие несравнительные примеры поясняют предпочтительные осуществления настоящего изобретения и не должны рассматриваться как ограничивающие объем настоящего изобретения.
Пример 1
Тигельная печь, содержащая 100 г расплавленного чистого магния при 680°С, защищена составом газа, состоящим из сухого воздуха и 0,02 об.% 1,1,1,2-тетрафторэтана. Отмечена хорошая защита расплавленного магния с образованием тонкой защитной поверхностной пленки. Преднамеренное разрушение поверхностной пленки не вызывает возгорания образца расплавленного магния.
Сравнительный пример 1
Сравнительный пример 1 идентичен примеру 1 за тем исключением, что 1,1,1,2-тетрафторэтан заменен на SF6. Хорошая защита расплавленного магния не отмечена и образец магния быстро возгорался. Достаточной защиты образца расплавленного магния достигали только в случае, когда состав газа состоял из сухого воздуха и 0,05 об.% SF6. При такой концентрации SF6 преднамеренное разрушение поверхностной пленки приводило к локализованному возгоранию образца расплавленного магния.
Пример 1 и сравнительный пример 1 показывают, что предлагаемый состав покровного газа обеспечивает хорошую защиту расплавленного магния при более низких концентрациях, чем состав на основе SF6.
Пример 2
Группу отдельных слитков, как из чистого магния, так и из сплава магний-алюминий AZ91, отливали в изложнице объемом 8 кг в камере с регулируемой атмосферой. Расплавленный металл засасывался в камеру вакуумом для заполнения изложницы. По заполнении изложницы вакуум отключали, камеру заполняли составом покровного газа и давали возможность расплавленному металлу затвердеть. В случае сплава AZ91 состав покровного газа состоял из сухого воздуха и 0,04 об.% 1,1,1,2-тетрафторэтана. Для литья чистого магния состав покровного газа состоял из сухого воздуха и 0,1 об.% 1,1,1,2-тетрафторэтана.
Отдельные слитки чистого магния и сплава AZ91 получены без возгорания, имеют светлую блестящую поверхность при очень низком содержании дросса и не имеют следов взаимодействия с боронитридным покрытием изложницы.
Сравнительный пример 2
Сравнительный пример 2 идентичен примеру 2 за тем исключением, что 1,1,1,2-тетрафторэтан заменен на SF6, который использован в таких же концентрациях, т. е. 0,04 об.% в сухом воздухе для сплава AZ91 и 0,1 об.% в сухом воздухе для чистого магния.
Слитки, полученные в примере 2, имеют более низкое содержание дросса и более привлекательное состояние поверхности, чем в сравнительном примере 2.
Пример 3
Небольшой поток 1,1,1,2-тетрафторэтана непрерывно дозировали в контейнер, используемый для сбора дросса, образующегося при литье магния. В процессе транспортирования дросса из печи в контейнер дросс приходил в контакт с воздухом и загорался. При размещении дросса в контейнере возгорание быстро прекращалось.
Сравнительный пример 3
Сравнительный пример 3 идентичен примеру 3 за тем исключением, что 1,1,1,2-тетрафторэтан заменен на SF6. В этом случае дросс продолжал гореть после размещения в контейнере.
Пример 3 и сравнительный пример 3 показывают, что ингибитор настоящего изобретения способен подавить возгорание металлического магния/дросса. Это дает возможность минимизировать пары магния в производственной среде и предотвратить окисление содержащегося в дроссе металлического магния. Это предполагает возможность обработки дросса для извлечения из него металлического магния.
Пример 4
Слитки чистого магния отливали в изложницах объемом 8 кг на промышленной разливочной машине, имеющей камеру с регулируемой атмосферой. Разливочная машина работает со скоростью разливки 3 т металла /ч, при этом в камеру вводили сухой воздух с расходом 330 л/мин и 1,1,1,2-тетрафторэтан с расходом 3,3 л/мин. Слитки получены без возгорания, имеют светлую блестящую поверхность, очень низкое содержание дросса и не имеют следов взаимодействия с боронитридным покрытием изложницы.
Сравнительный пример 4
Сравнительный пример 4 идентичен примеру 4 за тем исключением, что 1,1,1,2-тетрафторэтан заменен на SF6, который использовали при таком же расходе и в такой же концентрации в сухом воздухе. Слитки, полученные в сравнительном примере 4, показывают свойства, подобные свойствам слитков по примеру 4.
Пример 4 и сравнительный пример 4 показывают, что газ по изобретению может успешно заменять SF6 для непрерывного производства магниевых слитков в промышленном масштабе.
Пример 5
Группу отдельных слитков из чистого магния отливали в изложнице объемом 8 кг в камере с регулируемой атмосферой. Расплавленный металл засасывался в камеру вакуумом для заполнения изложницы. По заполнении изложницы вакуум отключали, камеру заполняли покровным газообразным составом и давали возможность расплавленному металлу затвердеть. Состав покровного газа получали пропусканием сухого воздуха при расходе 0,5 л/мин над 50 мл жидкого метоксинонафторбутана HFE. Полученная газофазная смесь поступала в устройство разливки отдельных слитков. Отдельные слитки получены без возгорания, имеют светлую блестящую поверхность при очень низком содержании дросса и без следов взаимодействия с боронитридным покрытием изложницы.
Пример 6
Группу отдельных слитков из чистого магния отливали в изложнице объемом 8 кг в камере с регулируемой атмосферой. Расплавленный металл засасывался в камеру вакуумом для заполнения изложницы. По заполнении изложницы вакуум отключали, камеру заполняли составом покровного газа и давали возможность расплавленному металлу затвердеть. Состав покровного газа получали пропусканием сухого воздуха при расходе 0,5 л/мин над 50 мл жидкого дигидродекафторпентана HFC. Полученная газофазная смесь поступала в устройство разливки отдельных слитков. Отдельные слитки получали без возгорания со светлой блестящей поверхностью при очень низком содержании дросса и без следов взаимодействия с боронитридным покрытием изложницы.
Пример 7
Печь, содержащую 20 кг расплавленного магния при 700°С, заполняли составом покровного газа. Состав покровного газа получали пропусканием сухого воздуха при расходе 0,6 л/мин над 50 мл жидкого метоксинонафторбутана HFE.
Полученная газофазная смесь поступала в печь. Отмечена хорошая защита расплавленного магния с образованием тонкой защитной поверхностной пленки. Преднамеренное разрушение поверхностной пленки не вызывало возгорания образца расплавленного магния.
Пример 8
Печь, содержащую 20 кг расплавленного магния при 700°С, заполняли составом покровного газа. Состав покровного газа получали пропусканием сухого воздуха при расходе 0,9 л/мин над 50 мл жидкого этоксинонафторбутана HFE.
Полученная газофазная смесь поступала в печь. Отмечена хорошая защита расплавленного магния с образованием тонкой защитной поверхностной пленки. Преднамеренное разрушение поверхностной пленки не вызывало возгорания образца расплавленного магния.
Пример 9
Печь, содержащую 20 кг расплавленного магния при 700°С, заполняли покровным газообразным составом. Состав покровного газа получали пропусканием сухого воздуха при расходе 0,9 л/мин над 50 мл жидкого дигидродекафторпентана HFC. Полученная газофазная смесь поступала в печь. Отмечена хорошая защита расплавленного магния с образованием тонкой защитной поверхностной пленки. Преднамеренное разрушение поверхностной пленки не вызывало возгорания образца расплавленного магния.
Пример 10
Печь, содержащую 20 кг расплавленного магния при 700°С, заполняли составом покровного газа, состоящим из сухого воздуха и 0,4 об.% дифторэтана. Отмечена хорошая защита расплавленного магния с образованием тонкой защитной поверхностной пленки. Преднамеренное разрушение поверхностной пленки не вызывало возгорания образца расплавленного магния.
Сравнительный пример 10
Сравнительный пример 10 идентичен примеру 10 за тем исключением, что дифторэтан заменен на SF6, который использовали в такой же концентрации. Отмечена хорошая защита расплавленного магния.
Пример 10 и сравнительный пример 10 показывают, что ингибитор настоящего изобретения создает эквивалентную защиту расплавленного металлического магния, сравнимую с SF6.
Пример 11
Магниевые отливки получали с использованием ручной заливки расплавленного магния в патрубок машины литья под давлением с вертикальной камерой прессования. Перед заливкой расплавленного магния в патрубок вводили небольшой объем чистого 1,1,1,2-тетрафторэтана. Это защищало расплавленный магний в патрубке и предотвращало расплавленный магний от возгорания в процессе заполнения формы.
Пример 12
Различные компоненты из магния получали с использованием техники прецизионного литья. Перед заполнением оболочковой литейной формы расплавленным магнием оболочку продували чистым 1,1,1,2-тетрафторэтаном. Это предотвращало магний от возгорания в процессе затвердевания в оболочке. После охлаждения оболочковую форму удаляли. Магниевая отливка имела хорошее состояние поверхности.
Пример 13
Различные компоненты из магния получали с использованием техники литья в песчаные формы. Перед заполнением песчаной формы расплавленным магнием песчаную форму продували чистым 1,1,1,2-тетрафторэтаном. Это предотвращало магний от возгорания в процессе затвердевания в песчаной форме. После охлаждения песчаную форму удаляли. Магниевая отливка имела хорошее состояние поверхности.
Пример 14
Плавильную печь диаметром 1,6 м, вмещающую 4 т расплавленного чистого магния, защищали сухим воздухом при расходе 60 л/мин и 1,1,1,2-тетрафторэтаном с расходом 0,6 л/мин. Отмечена хорошая защита расплавленного магния с образованием тонкой защитной пленки.
Сравнительный пример 14
Сравнительный пример 14 идентичен примеру 14 за тем исключением, что 1,1,1,2-тетрафторэтан заменен на SF6, который использовали с различными расходами. Расход сухого воздуха поддерживали на уровне 60 л/мин. Отмечена хорошая защита расплавленного магния только при расходе SF6 2 л/мин.
Пример 14 и сравнительный пример 14 показывают, что состав покровного газа изобретения обеспечивает хорошую защиту расплавленного магния в промышленных масштабах при более низких концентрациях, чем состав на основе SF6.
Claims (29)
1. Состав покровного газа для защиты расплавленного магния/сплава магния, включающий в себя фторсодержащий ингибитор менее 1 об.% и газ-носитель, в котором каждый компонент состава имеет потенциал глобального потепления (GWP), сравниваемый с абсолютным GWP для диоксида углерода при периоде распада 100 лет, менее 5000.
2. Состав по п.1, в котором ингибитор не имеет потенциала истощения озонового слоя.
3. Состав по п.1 или 2, в котором газ-носитель выбран из группы, состоящей из воздуха, диоксида углерода, аргона, азота и их смесей.
4. Состав по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый компонент состава имеет GWP менее 3000.
5. Состав по любому из предыдущих пунктов, в котором ингибитор выбран из группы, состоящей из фторуглеводородов, простых фторзамещенных эфиров и их смесей.
6. Состав по любому из предыдущих пунктов, в котором ингибитор имеет температуру кипения менее 100°С.
7. Состав по п.1, в котором ингибитор выбран из группы, состоящей из дифторметана, пентафторэтана, 1,1,1,2-тетрафторэтана, дифторэтана, гептафторпропана, метоксинонафторбутана, этоксинонафторбутана, дигидродекафторпентана и их смесей.
8. Состав по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый компонент состава имеет GWP менее 1500.
9. Состав по п.1, в котором ингибитором является 1,1,1,2-тетрафторэтан и газом-носителем является сухой воздух.
10. Состав по п.1, который содержит менее 0,5 об.% ингибитора.
11. Состав по п.10, который содержит менее 0,1 об.% ингибитора.
12. Способ защиты расплавленного магния/сплава магния, заключающийся в защите магния/сплава магния составом покровного газа, содержащим менее 1 об.% фторсодержащего ингибитора и газ-носитель, в котором каждый компонент состава имеет потенциал глобального потепления (GWP), сравниваемый с абсолютным GWP для диоксида углерода при периоде распада 100 лет, менее 5000.
13. Способ по п.12, в котором фторсодержащий ингибитор выбирается из группы, состоящей из фторуглеводородов и простых фторзамещенных эфиров и их смесей.
14. Способ по п.13, в котором ингибитор выбирается из группы, состоящей из дифторметана, пентафторэтана, 1,1,1,2-тетрафторэтана, дифторэтана, гептафторпропана, метоксинонафторбутана, этоксинонафторбутана, дигидродекафторпентана и их смесей.
15. Способ по п.13, в котором фторсодержащий ингибитор является фторуглеводородом.
16. Способ по п.15, в котором указанный фторуглеводород выбирается из группы, состоящей из дифторметана, пентафторэтана, 1,1,1,2-тетрафторэтана, дифторэтана, гептафторпропана, дигидродекафторпентана и их смесей.
17. Способ по п.15, в котором указанный фторуглеводород является 1,1,1,2-тетрафторэтаном.
18. Способ по п.12, в котором указанный фторсодержащий ингибитор является простым фторзамещенным эфиром.
19. Способ по п.18, в котором указанный фторзамещенный эфир выбирается из группы, состоящей из метоксинонафторбутана, этоксинонафторбутана и их смесей.
20. Способ по п.14, в котором газовая смесь, кроме того, содержит газ-носитель.
21. Способ по п.20, в котором указанный газ-носитель выбирается из группы, состоящей из воздуха, СО2, аргона, азота и их смесей.
22. Способ защиты поверхности расплавленного магния/сплава магния от реакции с кислородом воздуха, включающий (а) наличие расплавленного магния/сплава магния; (б) приведение указанного расплавленного магния/сплава магния в контакт с газовой смесью, содержащей менее 1 об.% фторсодержащего ингибитора, выбранного из группы, состоящей из фторуглеводородов и простых фторзамещенных эфиров и их смесей; и (в) образование защитной пленки/слоя на поверхности указанного расплавленного магния/сплава магния.
23. Способ по п.22, в котором газовая смесь, кроме того, содержит газ-носитель.
24. Способ по п.23, в котором указанный газ-носитель выбирается из группы, состоящей из воздуха, СО2, аргона, азота и их смесей.
25. Способ по п.22, в котором фторсодержащий ингибитор является фторуглеводородом.
26. Состав по п.25, в котором указанный фторуглеводород выбирается из группы, состоящей из дифторметана, пентафторэтана, 1,1,1,2-тетрафторэтана, дифторэтана, гептафторпропана, дигидродекафторпентана и их смесей.
27. Способ по п.25, в котором указанный фторуглеводород является 1,1,1,2-тетрафторэтаном.
28. Способ по п.25, в котором указанный фторсодержащий ингибитор является простым фторзамещенным эфиром.
29. Способ по п.22, в котором указанный простой фторзамещенный эфир выбирается из группы, состоящей из метоксинонафторбутана, этоксинонафторбутана и их смесей
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AUPQ0015A AUPQ001599A0 (en) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | Gaseous compositions |
AUPQ0015 | 1999-04-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001132319A RU2001132319A (ru) | 2003-11-10 |
RU2246548C2 true RU2246548C2 (ru) | 2005-02-20 |
Family
ID=3814215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001132319/02A RU2246548C2 (ru) | 1999-04-28 | 2000-04-28 | Состав покровного газа и способы его использования |
Country Status (27)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6929674B1 (ru) |
EP (1) | EP1204499B1 (ru) |
JP (1) | JP2002541999A (ru) |
KR (1) | KR100705885B1 (ru) |
CN (1) | CN1193107C (ru) |
AT (1) | ATE335863T1 (ru) |
AU (2) | AUPQ001599A0 (ru) |
BG (1) | BG106138A (ru) |
BR (1) | BR0010137A (ru) |
CA (1) | CA2371160C (ru) |
CZ (1) | CZ20013817A3 (ru) |
DE (1) | DE60029970T8 (ru) |
HU (1) | HUP0200990A3 (ru) |
IL (2) | IL146167A0 (ru) |
IS (1) | IS6131A (ru) |
MX (1) | MXPA01010941A (ru) |
NO (1) | NO20015264L (ru) |
NZ (1) | NZ515084A (ru) |
PL (1) | PL193694B1 (ru) |
RU (1) | RU2246548C2 (ru) |
SK (1) | SK15562001A3 (ru) |
TR (1) | TR200103096T2 (ru) |
TW (1) | TW500805B (ru) |
UA (1) | UA73500C2 (ru) |
WO (1) | WO2000064614A1 (ru) |
YU (1) | YU84601A (ru) |
ZA (1) | ZA200108862B (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112264601A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 青海海镁特镁业有限公司 | 用于镁合金生产过程的环保型混合式保护气体及其应用 |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6398844B1 (en) * | 2000-02-07 | 2002-06-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Blanketing molten nonferrous metals and alloys with gases having reduced global warming potential |
US6685764B2 (en) | 2000-05-04 | 2004-02-03 | 3M Innovative Properties Company | Processing molten reactive metals and alloys using fluorocarbons as cover gas |
US6537346B2 (en) | 2000-05-04 | 2003-03-25 | 3M Innovative Properties Company | Molten magnesium cover gas using fluorocarbons |
US6780220B2 (en) | 2000-05-04 | 2004-08-24 | 3M Innovative Properties Company | Method for generating pollution credits while processing reactive metals |
US8465452B2 (en) * | 2003-02-21 | 2013-06-18 | 3Dt Holdings, Llc | Devices, systems, and methods for removing stenotic lesions from vessels |
JP4637594B2 (ja) * | 2005-01-20 | 2011-02-23 | 大陽日酸株式会社 | マグネシウムの溶解方法および溶解装置 |
JP2006258347A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Taiyo Nippon Sanso Corp | マグネシウム溶解装置及びマグネシウム溶解装置へのカバーガス供給方法 |
JP4627045B2 (ja) * | 2005-04-27 | 2011-02-09 | セントラル硝子株式会社 | 金属製造保護ガス |
KR101005357B1 (ko) | 2005-12-01 | 2010-12-30 | 고쿠리츠다이가쿠호진 나가오카기쥬츠가가쿠다이가쿠 | 마그네슘/마그네슘 합금 제조 보호가스 조성물 및 연소방지방법 |
US20080003127A1 (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-03 | Honeywell International Inc. | Non-Ferrous Metal Cover Gases |
US20100242677A1 (en) * | 2006-07-03 | 2010-09-30 | Honeywell International Inc. | Non-ferrous metal cover gases |
US7807074B2 (en) | 2006-12-12 | 2010-10-05 | Honeywell International Inc. | Gaseous dielectrics with low global warming potentials |
ITMI20070046A1 (it) * | 2007-01-15 | 2008-07-16 | Rivoira Spa | Atmosfera inerte per impianti di fusione di leghe di metalli leggeri e procedimento e impianto di fusione di queste leghe con l'uso della detta atmosfera inerte |
JP2008173665A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Nagaoka Univ Of Technology | 溶融マグネシウム/マグネシウム合金の燃焼を防止する保護ガス組成物および溶融マグネシウム/マグネシウム合金の燃焼防止方法 |
DE102008055639A1 (de) | 2008-11-03 | 2010-05-06 | Volkswagen Ag | Schutzgas zum Schutz von geschmolzenem Magnesium |
CN102069173B (zh) * | 2011-02-21 | 2012-06-27 | 山西省精工镁技术研究所 | 镁及镁合金熔体用的低碳型混合保护气体的制备方法 |
CN104524714B (zh) * | 2014-12-30 | 2017-08-15 | 北京化工大学 | 一种生产设备中易自燃自热材料的气相致钝消敏方法 |
CN106862536A (zh) * | 2017-02-19 | 2017-06-20 | 山东银光钰源轻金属精密成型有限公司 | 一种新型镁合金气体保护新工艺 |
CN110860675B (zh) * | 2019-11-12 | 2021-04-02 | 上海交通大学 | 一种铸造过程中镁合金熔体的保护方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1972317A (en) * | 1932-06-17 | 1934-09-04 | Dow Chemical Co | Method for inhibiting the oxidation of readily oxidizable metals |
US4214899A (en) * | 1979-03-09 | 1980-07-29 | Union Carbide Corporation | Method for the addition of a reactive metal to a molten metal bath |
DE3425400A1 (de) | 1984-07-10 | 1986-01-16 | Stefan 8750 Aschaffenburg Hill | D-loeschmittel und verwendung |
BR9006888A (pt) * | 1989-08-21 | 1991-10-22 | Great Lakes Chemical Corp | Processos e misturas para extincao de chama utilizando hidrofluorcarbonetos |
US5115868A (en) * | 1989-10-04 | 1992-05-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fire extinguishing composition and process |
JPH05214384A (ja) | 1992-02-06 | 1993-08-24 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 2h,5h−パーフルオロヘキサン洗浄用溶剤 |
JPH08143985A (ja) | 1994-11-24 | 1996-06-04 | Tokai Rika Co Ltd | マグネシウム溶湯の燃焼防止用保護ガス導入装置 |
US5718293A (en) * | 1995-01-20 | 1998-02-17 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Fire extinguishing process and composition |
DE19510024C2 (de) | 1995-03-20 | 1997-02-06 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung von Pentafluorethan (R 125) |
AUPN716195A0 (en) * | 1995-12-14 | 1996-01-18 | Australian Magnesium Corporation Pty Ltd | Ingot mould system |
US5855647A (en) * | 1997-05-15 | 1999-01-05 | American Air Liquide, Inc. | Process for recovering SF6 from a gas |
JPH11264078A (ja) | 1998-03-18 | 1999-09-28 | Hitachi Ltd | Mg合金部材及びその用途とその処理液及びその製造法 |
US6537346B2 (en) * | 2000-05-04 | 2003-03-25 | 3M Innovative Properties Company | Molten magnesium cover gas using fluorocarbons |
-
1999
- 1999-04-28 AU AUPQ0015A patent/AUPQ001599A0/en not_active Abandoned
-
2000
- 2000-04-28 IL IL14616700A patent/IL146167A0/xx active IP Right Grant
- 2000-04-28 MX MXPA01010941A patent/MXPA01010941A/es active IP Right Grant
- 2000-04-28 AT AT00920274T patent/ATE335863T1/de active
- 2000-04-28 BR BR0010137-0A patent/BR0010137A/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-04-28 CZ CZ20013817A patent/CZ20013817A3/cs unknown
- 2000-04-28 WO PCT/AU2000/000393 patent/WO2000064614A1/en active IP Right Grant
- 2000-04-28 YU YU84601A patent/YU84601A/sh unknown
- 2000-04-28 RU RU2001132319/02A patent/RU2246548C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-04-28 TR TR2001/03096T patent/TR200103096T2/xx unknown
- 2000-04-28 AU AU40930/00A patent/AU766844B2/en not_active Ceased
- 2000-04-28 US US10/031,813 patent/US6929674B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-28 PL PL00356213A patent/PL193694B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2000-04-28 NZ NZ515084A patent/NZ515084A/en not_active IP Right Cessation
- 2000-04-28 KR KR1020017013855A patent/KR100705885B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-04-28 UA UA2001118004A patent/UA73500C2/uk unknown
- 2000-04-28 CN CNB008081468A patent/CN1193107C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-28 SK SK1556-2001A patent/SK15562001A3/sk unknown
- 2000-04-28 EP EP00920274A patent/EP1204499B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-28 DE DE60029970T patent/DE60029970T8/de active Active
- 2000-04-28 HU HU0200990A patent/HUP0200990A3/hu unknown
- 2000-04-28 CA CA002371160A patent/CA2371160C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-28 JP JP2000613596A patent/JP2002541999A/ja active Pending
- 2000-05-04 TW TW089108130A patent/TW500805B/zh not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-10-25 IL IL146167A patent/IL146167A/en not_active IP Right Cessation
- 2001-10-26 IS IS6131A patent/IS6131A/is unknown
- 2001-10-26 NO NO20015264A patent/NO20015264L/no not_active Application Discontinuation
- 2001-10-26 ZA ZA200108862A patent/ZA200108862B/xx unknown
- 2001-11-23 BG BG106138A patent/BG106138A/bg unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112264601A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-26 | 青海海镁特镁业有限公司 | 用于镁合金生产过程的环保型混合式保护气体及其应用 |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2246548C2 (ru) | Состав покровного газа и способы его использования | |
IL170570A (en) | Processing molten reactive metals and alloys using fluorocarbons as cover gas | |
IL170569A (en) | Method for generating pollution credits while processing reactive metals | |
EP1278897B1 (en) | Protection of molten magnesium with a cover gas using fluorocarbons | |
US6521018B2 (en) | Blanketing metals and alloys at elevated temperatures with gases having reduced global warming potential | |
US6682585B2 (en) | Refining nonferrous metals and alloys with gases having reduced global warming potential | |
JP2008173665A (ja) | 溶融マグネシウム/マグネシウム合金の燃焼を防止する保護ガス組成物および溶融マグネシウム/マグネシウム合金の燃焼防止方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120429 |