RU2537672C1 - Платиновый сплав для катализаторных сеток - Google Patents
Платиновый сплав для катализаторных сеток Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537672C1 RU2537672C1 RU2013140913/02A RU2013140913A RU2537672C1 RU 2537672 C1 RU2537672 C1 RU 2537672C1 RU 2013140913/02 A RU2013140913/02 A RU 2013140913/02A RU 2013140913 A RU2013140913 A RU 2013140913A RU 2537672 C1 RU2537672 C1 RU 2537672C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platinum
- alloy
- palladium
- rhodium
- tantalum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к платиновым сплавам, предназначенным для изготовления катализаторных сеток, используемых химической промышленностью. Платиновый сплав для катализаторных сеток содержит, мас.% : палладий 15,5-16,5; родий 2,7-3,3; тантал 0,005-3,3; платина - остальное. Техническим результатом изобретения является формирование однородной мелкозернистой структуры при изготовлении литых заготовок и полуфабрикатов, что позволяет стабилизировать механические свойства и обеспечить длительную эксплуатацию изготовленных из сплава каталитических пакетов при сохранении высокой каталитической активности. 1 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к платиновым сплавам, предназначенным для изготовления катализаторных сеток, используемых химической промышленностью.
Использование каталитических сеточных пакетов на предприятиях химической промышленности в процессах окисления аммиака (при производстве азотной кислоты и ее производных) широко практикуется на предприятиях разных стран мира. Каталитическую функцию при этом выполняют, как правило, сетки, изготовленные из платиновых сплавов. Жесткие условия эксплуатации (высокие температура и давление) приводят к постепенной эрозии и разрушению сеточного полотна. Необходимость обеспечения высокой каталитической активности сетки и сохранение ее механических характеристик на возможно более длительные сроки эксплуатации предъявляют повышенные и специфические требования к качеству платиновых сплавов, применяемых для изготовления катализаторных сеток.
Наиболее широко при изготовлении катализаторных сеток применяют сплавы на основе платины, содержащие родий и палладий.
Так, известен платиновый сплав для катализаторных сеток следующего состава, мас.%:
платина | 92,2-92,8 |
палладий | 3,8-4,2 |
родий | 3,3-3,7 |
[ГОСТ 13498-79. «Платина и платиновые сплавы. Марки». Государственный комитет СССР по стандартам. Москва. Издательство стандартов. - 1980. 5 с.].
Данный сплав обладает высокой каталитической активностью, достаточно технологичен для сеточного производства, обеспечивает приемлемую живучесть каталитических пакетов при их эксплуатации и является аналогом заявляемому сплаву.
Недостатком сплава-аналога является его чрезмерно высокая стоимость, вызванная высоким содержанием дорогостоящей платины (от 92,2% до 92,8%).
Наиболее близким по составу к заявляемому сплаву является известный платиновый сплав для катализаторных сеток, содержащий, мас.%:
платина | 80,3-81,7 |
палладий | 14,5-15,5 |
родий | 3,1-3,9 |
рутений | 0,2-0,8 |
[Межгосударственный стандарт ГОСТ 13498-79. «Платина и платиновые сплавы. Марки». Государственный комитет СССР по стандартам. Москва. Издательство стандартов. - 1980. 5 с.].
Данный сплав имеет пониженное до 81% содержание платины при относительно высокой концентрации палладия, обладает при этом высокой каталитической активностью, обеспечивает приемлемую живучесть каталитических пакетов при их эксплуатации и принят в качестве прототипа заявляемому сплаву.
К недостаткам сплава-прототипа может быть отнесена недостаточная стабильность механических свойств сплава и изготовленных из него полуфабрикатов по их длине и сечению, вызванная формированием зон с разнозернистой структурой при кристаллизации литых заготовок. Наличие зерен увеличенных размеров в структуре литого сплава-прототипа является нежелательным, так как ведет к технологическим трудностям при изготовлении тонкой проволоки и сеточного полотна.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является разработка состава нового платинового сплава для катализаторных сеток, обеспечивающего формирование однородной мелкозернистой структуры при изготовлении литых заготовок и полуфабрикатов, обладающего стабильными механическими свойствами, обеспечивающего длительную эксплуатацию изготовленных из него каталитических пакетов при сохранении высокой каталитической активности.
Технический результат достигается тем, что платиновый сплав для катализаторных сеток, содержащий палладий и родий, дополнительно содержит тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%:
палладий | 15,5-16,5 |
родий | 2,7-3,3 |
тантал | 0,005-3,3 |
платина- | остальное |
Общим для сплава-прототипа и заявляемого платинового сплава является наличие в сплаве платины, палладия и родия.
Включение в состав заявляемого сплава добавки тантала, являющегося эффективным модификатором, обеспечивает формирование мелкозернистой однородной структуры при кристаллизации расплава, что позволяет получать литые заготовки и полуфабрикаты со стабильными механическими свойствами как по их длине, так и по сечению. Таким образом, введение в платиновый сплав тантала повышает технологические свойства сплава при его использовании для изготовления тонкой проволоки и сеточного полотна, снижает износ фильер и количество обрывов проволоки, облегчает эксплуатацию оборудования при производстве катализаторных сеток. Важно отметить, что введение в сплав добавок тантала сопровождается соответствующим снижением количества дорогостоящей платины, т.е. понижает стоимость пакета, без ухудшения, как показала экспериментальная проверка, каталитической активности сетки.
Снижение содержания тантала в платиновом сплаве ниже 0,005% нежелательно, так как ведет к ослаблению модифицирующего воздействия тантала на сплав.
Превышение верхнего предела содержания тантала (3,3%) в платиновом сплаве нецелесообразно, так как не приводит к улучшению технологических характеристик сплава при его дальнейшем использовании в производстве катализаторных сеток, но может отрицательно сказаться на каталитической активности сеточного пакета.
Соотношение компонентов в заявляемом сплаве предложено на основании экспериментальных исследований, включающих приготовление различных сплавов, изготовление из них тонкой проволоки и катализаторных сеток, использование последних в каталитических пакетах в аппаратах окисления аммиака.
Содержание родия в заявляемом сплаве в интервале от 2,7% до 3,3% обеспечивает сохранение необходимых механических характеристик сплаву, изготовленным из него сеткам, и является оптимальным.
Соотношение платины и палладия в заявляемом сплаве также является оптимальным, выбрано экспериментально исходя из необходимости сохранения высокой каталитической активности сетки, обеспечения длительного срока ее эксплуатации и максимально возможного при этом снижения концентрации дорогостоящей платины.
Пример
Получение платинового сплава для катализаторных сеток проводили прямым сплавлением чистых компонентов. Плавку проводили в индукционной печи УИПВ-63-10-0,01 фирмы «РЭЛТЕК» в тигле из диоксида циркония, стабилизированного СаО.
Состав шихты:
- рубленые слитки и стружка платины аффинированной марки ПлА-0 (чистотой 99,98%) - 5792,0 г;
- кусочки тантала (чистотой 99,7% основного компонента) - 1,1 г;
- рубленые слитки, порошок и стружка палладия аффинированного - 1150,0 г;
- порошок родия (чистотой не менее 99,95% основного компонента) - 214,1 г.
Порошок родия смешали с порошком и стружкой палладия и стружкой платины. Масса стружки (порошка) палладия или платины должна быть не менее массы порошка родия. Все компоненты шихты загрузили в плавильный тигель индукционной печи, кусочки тантала положили на дно тигля. Общая масса загружаемой шихты подбиралась по вместимости плавильного тигля и составляла 7200±100 г. Расчетный состав шихты, мас. %: Pd - 16,10; Rh - 3,00; Та - 0,015; Pt - остальное.
Шихту расплавляли в атмосфере аргона. Расплав подвергли изотермической выдержке в течение 10 минут, слив расплава провели при температуре 1780°С (по показаниям оптического пирометра), в атмосфере аргона, в предварительно разогретую до 200°С медную изложницу.
Охлаждение слитка провели в изложнице в течение 30 мин, после чего открыли крышку печи, выгрузили слиток и его дальнейшее охлаждение провели опусканием в проточную воду.
Масса полученного сплава составила 7150,2 г. После механической зачистки поверхности полученный слиток был опробован, проба подвергнута химическому анализу.
Химический анализ пробы показал, что полученный платиновый сплав содержит 16,05% палладия, 2,95% родия, 0,010% тантала, остальное - платина.
Полученный сплав был прокован в прутки сечением 15∗15мм, длиной 260-290 мм и успешно использован для изготовления катализаторной сетки.
Claims (1)
- Платиновый сплав для катализаторных сеток, содержащий палладий и родий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%:
палладий- 15,5-16,5 родий 2,7-3,3 тантал 0,005-3,3 платина остальное
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013140913/02A RU2537672C1 (ru) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | Платиновый сплав для катализаторных сеток |
UAA201600938A UA114253C2 (uk) | 2013-09-05 | 2014-08-06 | Платиновий сплав для каталізаторних сіток |
EA201600090A EA026486B1 (ru) | 2013-09-05 | 2014-08-06 | Платиновый сплав для катализаторных сеток |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013140913/02A RU2537672C1 (ru) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | Платиновый сплав для катализаторных сеток |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2537672C1 true RU2537672C1 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=53287830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013140913/02A RU2537672C1 (ru) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | Платиновый сплав для катализаторных сеток |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA026486B1 (ru) |
RU (1) | RU2537672C1 (ru) |
UA (1) | UA114253C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6689505B1 (en) * | 1999-08-27 | 2004-02-10 | Dmc2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | Electrocatalyst for fuel cells |
JP2010138418A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Ishifuku Metal Ind Co Ltd | 白金イリジウム合金及びその製造方法 |
US20100253204A1 (en) * | 2006-07-24 | 2010-10-07 | Boehler Jeffrey T | Platinum alloy for spark plug electrodes and spark plug having a platinum alloy electrode |
RU2439182C1 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") | Платиновый сплав для катализаторных сеток |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4239833A (en) * | 1978-12-28 | 1980-12-16 | Mennica Panstwowa | Grid of precious metals for the recovery of platinum metals escaping from a catalyst during the reaction, and especially of platinum during oxidation of ammonia |
RU2085606C1 (ru) * | 1995-03-28 | 1997-07-27 | Акционерное общество открытого типа "Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов" | Сплав на основе платины |
-
2013
- 2013-09-05 RU RU2013140913/02A patent/RU2537672C1/ru active
-
2014
- 2014-08-06 EA EA201600090A patent/EA026486B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2014-08-06 UA UAA201600938A patent/UA114253C2/uk unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6689505B1 (en) * | 1999-08-27 | 2004-02-10 | Dmc2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | Electrocatalyst for fuel cells |
US20100253204A1 (en) * | 2006-07-24 | 2010-10-07 | Boehler Jeffrey T | Platinum alloy for spark plug electrodes and spark plug having a platinum alloy electrode |
JP2010138418A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Ishifuku Metal Ind Co Ltd | 白金イリジウム合金及びその製造方法 |
RU2439182C1 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") | Платиновый сплав для катализаторных сеток |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA114253C2 (uk) | 2017-05-10 |
EA026486B1 (ru) | 2017-04-28 |
EA201600090A1 (ru) | 2016-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101080164B1 (ko) | 발화저항성과 기계적 특성이 우수한 마그네슘 합금 및 그 제조방법 | |
KR101066536B1 (ko) | 기계적 특성이 우수한 난연성 마그네슘 합금 및 그 제조방법 | |
JP6685222B2 (ja) | 向上した高温機械特性を有するアルミニウム合金複合材 | |
EP0079755B1 (en) | Copper base spinodal alloy strip and process for its preparation | |
KR101138051B1 (ko) | 개선된 고온 물성을 갖는 도핑된 이리듐 | |
RU2439182C1 (ru) | Платиновый сплав для катализаторных сеток | |
CN1969051A (zh) | 铜合金铸造用中间合金及及其铸造方法 | |
JP6880203B2 (ja) | 付加製造技術用のアルミニウム合金 | |
JPS61235523A (ja) | A1−b系合金の製造方法 | |
RU2537672C1 (ru) | Платиновый сплав для катализаторных сеток | |
JP7167479B2 (ja) | アルミニウム合金線材およびその製造方法 | |
US9783871B2 (en) | Method of producing aluminium alloys containing lithium | |
RU2405051C1 (ru) | Ювелирный сплав белого цвета на основе палладия | |
JP2004256873A (ja) | 高温強度に優れた鋳物用アルミニウム合金 | |
RU2722378C2 (ru) | Композитные материалы с улучшенными механическими свойствами при повышенных температурах | |
RU2563113C1 (ru) | Сплав на основе платины для катализаторных сеток | |
WO2015034394A1 (ru) | Платиновый сплав для катализаторных сеток | |
RU2650220C1 (ru) | Ювелирный сплав платины 585 пробы | |
JP7293696B2 (ja) | アルミニウム合金鋳造材およびその製造方法 | |
CN104384746B (zh) | 一种低熔点无铅焊锡颗粒及其制备方法 | |
JP4941065B2 (ja) | ボンディングワイヤ用母材の製造方法およびボンディングワイヤ | |
US3313620A (en) | Steel with lead and rare earth metals | |
JP5522692B2 (ja) | 高強度銅合金鍛造材 | |
KR101858856B1 (ko) | 난연성이 우수한 고강도 마그네슘 합금 및 그 제조방법 | |
AU2013344742B2 (en) | Additives for improving the castability of aluminum-boron carbide composite material |