FI82716B - FOERFARANDE FOER AVLAEGSNANDE AV VAETE FRAON ETT METALLFOEREMAOL GENOM VAERMEBEHANDLING I ROTERUGN. - Google Patents
FOERFARANDE FOER AVLAEGSNANDE AV VAETE FRAON ETT METALLFOEREMAOL GENOM VAERMEBEHANDLING I ROTERUGN. Download PDFInfo
- Publication number
- FI82716B FI82716B FI854827A FI854827A FI82716B FI 82716 B FI82716 B FI 82716B FI 854827 A FI854827 A FI 854827A FI 854827 A FI854827 A FI 854827A FI 82716 B FI82716 B FI 82716B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- hydrogen
- article
- vaete
- vaermebehandling
- roterugn
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
1 827161 82716
Menetelmä vedyn poistamiseksi metallikappaleesta lämpökä-sittelemällä sitä pyörivässä viertouunissa Tämä keksintö koskee lämpökäsittelyjä yleensä ja 5 tarkemmin kaasunpoistomenetelmää vedyn poistamiseksi puhdistetusta metallista.This invention relates to heat treatments in general and more particularly to a degassing method for removing hydrogen from purified metal.
Kun kobolttia raffinoidaan galvanoimalla sähköke-miallisesti kobolttia sisältävässä elektrolyytissä,, sisältää saatu raffinoitu kobolttimetalli tyypillisesti 10-10 20 ppm vetyä. Samanlainen tilanne on nikkelin käsittelys sä. Usein nämä vetymäärät ovat kuitenkin ei-toivottavia ja spesifikaatiot vaativat noin 1 ppm vedyn maksimimäärää.When cobalt is refined by electrochemical electroplating in a cobalt-containing electrolyte, the resulting refined cobalt metal typically contains 10-10 ppm of hydrogen. A similar situation is with nickel processing. Often, however, these amounts of hydrogen are undesirable and the specifications require a maximum amount of hydrogen of about 1 ppm.
Vedynpoisto suoritetaan tavallisesti useilla tavoilla. Metallia voidaan kuumentaa vakuumissa, inertissä 15 ilmakehässä tai pelkistävässä ilmakehässä. Lisäksi ympäristöä täytyy huolellisesti kontrolloida ei-toivottavan hapettumisen mahdollisuuden poistamiseksi. Viime kädessä osa elektrolyyttisesti valmistetusta koboltista tai nikkelistä muodostetaan neliöiksi tai pyörylöiksi. Neliöt 20 voivat olla kooltaan noin 2,54 cm x 2,54 cm x 0,635 cm. Pyöreät kappaleet voivat olla halkaisijaltaan noin 2,54 cm suuruisia ja noin 0,635 cm paksuja.Dehydrogenation is usually performed in several ways. The metal can be heated in a vacuum, in an inert atmosphere, or in a reducing atmosphere. In addition, the environment must be carefully controlled to eliminate the possibility of undesired oxidation. Ultimately, a portion of the electrolytically produced cobalt or nickel is formed into squares or rounds. The squares 20 may be about 2.54 cm x 2.54 cm x 0.635 cm in size. The round pieces may be about 2.54 cm in diameter and about 0.635 cm thick.
Ongelma kohdataan, kun neliöitä ja pyörylöitä kuumennetaan uunissa vedyn poistamiseksi. Lämmitysjakson ai-25 kana neliöt ja pyörylät (joita ei käsitellä samanaikaisesti) sintrautuvat yhteen ja muodostavat oleellisen hyödyttömän massan.The problem is encountered when squares and spins are heated in an oven to remove hydrogen. The chicken squares and wheels (which are not treated simultaneously) of the heating cycle ai-25 sinter together and form a substantially useless mass.
Eräs menetelmä tämän vaikeuden voittamiseksi on sijoittaa materiaalit matalille tarjottimille ja asettaa 30 tarjottimet sitten uuniin. Sen lisäksi, että tämä panos-menetelmä johtaa hyvin hitaaseen ulostulonopeuteen, se on myös hyvin työtä vaativaa. Toinen mahdollinen tapa on käyttää suhteellisen alhaisia lämpötiloja. Vaikka sintrau-tuminen ei ole ongelma, vaaditut aikajaksot ovat haital-35 lisen pitkiä. Sen mukaisesti nikkelin ja koboltin kuumen- 2 82716 taminen tavanomaisissa lämpölähteissä ei ole käytännöllinen menetelmä teollisuustarkoituksiin. Kemialliset menetelmät vedyn poistamiseksi ovat tarpeettoman kalliita ja monimutkaisia.One method of overcoming this difficulty is to place the materials on low trays and then place the trays in the oven. Not only does this input method result in a very slow output rate, it is also very labor intensive. Another possible way is to use relatively low temperatures. Although sintering is not a problem, the time periods required are disadvantageously long. Accordingly, heating nickel and cobalt in conventional heat sources is not a practical method for industrial purposes. Chemical methods for removing hydrogen are unnecessarily expensive and complicated.
5 Keksinnön kohteena on menetelmä vedyn poistamiseksi metallikappaleesta. Keksinnölle on tunnusomaista, että 1) kappale sijoitetaan viertouuniin, 2) viertouuni kuumennetaan lämpötilaan 500-700°C, 3) kappale pidetään viertouunissa noin 1½ - 12 h 10 ajan kappaleen vetypitoisuuden alentamiseksi arvoon vähintään noin 1 ppm, 4) kappaletta pyöritetään ja kappale poistetaan.The invention relates to a method for removing hydrogen from a metal body. The invention is characterized in that 1) the body is placed in a bed furnace, 2) the bed furnace is heated to a temperature of 500-700 ° C, 3) the body is kept in a bed furnace for about 1½ to 12 h 10 to reduce the hydrogen content of the body to at least about 1 ppm, 4) .
Keksinnön ansiosta lämmön ja kiertoliikkeen kombinaatio päästää vedyn pois kappaleesta, ja samanaikaisesti 15 materiaalien sitrautuminen yhteen estyy.Thanks to the invention, the combination of heat and rotation releases hydrogen from the body, and at the same time the citration of the materials together is prevented.
Kuvio esittää käyrää, joka kuvaa vedyn määrää tunteja kohti erilaisissa lämpötiloissa.The figure shows a curve depicting the amount of hydrogen per hour at different temperatures.
Kuten yllä viitattiin, aika ja lämpötila ovat suurimpia muuttujia, jotka hallitsevat vedyn poistamisnopeut-20 ta koboltista ja nikkelistä. Kuvio esittää näiden kahden muuttujan välistä yhteyttä.As referred to above, time and temperature are the major variables that control the rates of hydrogen removal from cobalt and nickel. The figure shows the relationship between these two variables.
Elektrolyyttisesti puhdistettu nikkeli ja koboltti valmistetaan tavallisesti 6,35 mm paksuisiksi levyiksi ja leikataan 2,54 cm x 2,54 cm x 0,635 cm neliöiksi myyntiin 25 tai galvanoidaan 2,54 cm pyöreänä nappina, jonka paksuus on noin 6,35 cm.Electrolytically purified nickel and cobalt are usually made into 6.35 mm thick sheets and cut into 2.54 cm x 2.54 cm x 0.635 cm squares for sale 25 or galvanized into a 2.54 cm round button about 6.35 cm thick.
Suoritettiin joitakin pieniä kokeita putkiuunissa, jotta voitiin määrittää suhde uunin lämpötilan ja vedyn-poistoon tarvittavan ajan välillä. Valittiin neljä lämpö-30 tilaa - 500°C, 550°C, 600°C ja 700eC. Nämä isotermit on esitetty kuviossa. Kussakin tapauksessa käytettiin pelkistävää ilmakehää, joka sisälsi noin 5 % H2 - 95 % N2. Korkeammilla lämpötila-alueilla tietojen rekisteröinti loppui neljän tunnin kuluttua. Se ei ole kriittinen tekijä, että 35 korkeammat lämpötilakokeet alkoivat lievästi korkeammaltaSome small experiments were performed in a tubular furnace to determine the relationship between furnace temperature and time required for hydrogen removal. Four heat-30 modes were selected - 500 ° C, 550 ° C, 600 ° C and 700eC. These isotherms are shown in the figure. In each case, a reducing atmosphere containing about 5% H 2 to 95% N 2 was used. At higher temperature ranges, data recording ceased after four hours. It is not a critical factor that the 35 higher temperature experiments started from slightly higher
IIII
3 82716 vetytasolta.3,82716 from the hydrogen level.
Kuviossa esitetty vedynpoistonopeus on halkaisijaltaan 2,54 cm ja 0,635 cm paksuisille kobolttipyörylöille. Kuviosta voidaan nähdä, että vetyä sisältävän metallin 5 lämmittäminen noin 1,75 tuntia 700°C lämpötilassa, noin 3 tuntia 600°C lämpötilassa tai noin 11 tuntia 500°C lämpötilassa pelkistävässä ilmakehässä, joka sisälsi noin 5 % H2 - 95 % N2 , antaa metallia, joka sisältää toivotusti noin 1 ppm vetyä.The dehydration rate shown in the figure is for cobalt rollers 2.54 cm in diameter and 0.635 cm thick. It can be seen from the figure that heating the hydrogen-containing metal 5 for about 1.75 hours at 700 ° C, about 3 hours at 600 ° C, or about 11 hours at 500 ° C in a reducing atmosphere containing about 5% H 2 to 95% N 2 gives a metal desirably containing about 1 ppm hydrogen.
10 Sen mukaisesti suoritettiin kaksi suuren mittakaa van testiä perustuen yllä oleviin kokeiluihin, ja niissä pantiin 2721 kg kobolttipyörylöitä, kukin halkaisijaltaan noin 2,54 cm ja noin 0,635 cm paksuja, ruostumattomaan teräs säiliöön, jonka halkaisija oli 95,6 cm ja korkeus 15 104 cm. Pyörylän keskimääräinen vetypitoisuus oli 15 ppm.10 Accordingly, two large-scale tests were carried out on the basis of the above experiments, in which 2721 kg of cobalt rollers, each about 2.54 cm in diameter and about 0.635 cm thick, were placed in a stainless steel tank 95.6 cm in diameter and 15,104 cm high. . The average hydrogen content of the wheel was 15 ppm.
Säiliö suljettiin ja pantiin retorttiuuniin ja lämmitettiin. Ensimmäisessä testissä pyörylöiden ulkolämpötila ei ylittänyt 550°C, ja sisälämpötila oli 600°C, 5 tunnin ajan. Toisessa testissä pyörylöiden ulkolämpötila oli 20 enimmillään alle 550°C ja sisälämpötila oli 500°C, 11 tunnin ajan. Kummassakin testissä ylläpidettiin 5 % H2 - 95 % N2-virtausta säiliön läpi lämmitys- ja jäähdytysjakson ajan. Testissä 1 kobolttipyörylöiden keskimääräinen vety-pitoisuus oli 0,3 ppm, kun taas testissä 2 se oli 0,6 ppm. 25 Näin ollen toivottu vetypitoisuus saavutettiin kummassakin testissä. Valitettavasti kummassakin testissä joitakin pyörylöitä säiliön pinnalla tai lähellä sitä lukuunottamatta kaikki kobolttipyörylät olivat sintrautuneet yhteen. Tämä kobolttipyörylöiden vedynpoistomenetelmä ei näin ol-30 Ien ole käytännöllinen teollisiin tarkoituksiin.The container was sealed and placed in a retort oven and heated. In the first test, the outdoor temperature of the wheels did not exceed 550 ° C, and the internal temperature was 600 ° C, for 5 hours. In the second test, the outdoor temperature of the spindles was at most below 550 ° C and the internal temperature was 500 ° C, for 11 hours. In both tests, a flow of 5% H 2 to 95% N 2 through the tank was maintained during the heating and cooling cycle. In Test 1, the average hydrogen content of the cobalt wheels was 0.3 ppm, while in Test 2 it was 0.6 ppm. Thus, the desired hydrogen content was achieved in both tests. Unfortunately, in both tests, with the exception of some rollers on or near the tank surface, all cobalt rollers were sintered together. This method of dehydrogenating cobalt rollers is thus not practical for industrial purposes.
Oli havaittu, että nikkeli- tai kobolttipyörylöitä (halkaisijaltaan noin 2,54 cm, noin 0,635 cm paksuja) tai neliöitä (2,54 cm x 2,54 cm x 0,635 cm) voidaan syöttää ja purkaa jatkuvasti ulkoisesti lämmitettävästä viertouunis-35 ta, jossa on 5 % H2 - 95 % N2-ilmakehä. Nikkeli- tai ko- 4 82716 bolttikuorman pyörivä liike uunissa estää pyörylöiden sintrautumisen yhteen sellaisissa lämpötilaolosuhteissa, että alle 1 ppm vetypitoisuus voidaan rutiininomaisesti saavuttaa.It was found that nickel or cobalt wheels (about 2.54 cm in diameter, about 0.635 cm thick) or squares (2.54 cm x 2.54 cm x 0.635 cm) could be fed and unloaded continuously from an externally heated rotary kiln, in which is a 5% H2 to 95% N2 atmosphere. The rotational movement of a nickel or co-load of nickel or 4 82716 bolts in the furnace prevents the rotors from sintering together under such temperature conditions that a hydrogen content of less than 1 ppm can be routinely achieved.
5 Esimerkki5 Example
Viertouuni, jonka sisähalkaisija oli noin 35,6 cm, nostettiin ja siihen syötettiin kobolttipyörylöitä (halkaisija 2,54 cm, paksuus 0,635 cm), jotka sisälsivät 20 ppm vetyä. Syöttönopeus oli 2 kg/min kobolttipyörylöitä. 10 Uuniputken kaltevuus oli nolla astetta, ja pyörimisnopeus oli 1,2 kierrosta minuutissa.A rotary kiln with an inner diameter of about 35.6 cm was raised and fed with cobalt spindles (diameter 2.54 cm, thickness 0.635 cm) containing 20 ppm hydrogen. The feed rate was 2 kg / min for cobalt rollers. 10 The furnace tube had a slope of zero degrees and a rotation speed of 1.2 rpm.
Uuniputken ulkopuoliset sähkölämmittimet säädettiin siten, että uunin metalliputken lämpötila oli 600°C tasaisesti koko pituudelta. Uuniin päästettiin 10 % H2 - 90 % 15 N2 pelkistävää kaasuseosta 31 litraa minuutissa. N2 puh-distuskaasua käytettiin myös syöttö- ja purkausventtii-leillä.The electric heaters outside the furnace tube were adjusted so that the temperature of the furnace metal tube was 600 ° C uniform over the entire length. A 10% H2 to 90% 15 N2 reducing gas mixture was introduced into the furnace at 31 liters per minute. N2 scrubbing gas was also used with supply and discharge valves.
Viertouunia operoitiin näissä olosuhteissa viisi päivää viikossa, kaksikymmentäneljä tuntia vuorokaudessa 20 kolmen kuukauden ajan. Minään aikana tuotteen metalli ei sulanut tai sintrautunut yhteen. Näissä olosuhteissa metallin keskimääräinen viipymisaika uunissa määritettiin noin kuudeksi tunniksi. Tuotteen keskimääräinen vetypitoisuus oli 0,4 ppm.The blast furnace was operated under these conditions five days a week, twenty-four hours a day for 20 to three months. At no time did the metal of the product melt or sinter together. Under these conditions, the average residence time of the metal in the furnace was determined to be about six hours. The average hydrogen content of the product was 0.4 ppm.
25 Näyttää siltä, että uunissa olevan ympäristön aine osat eivät ole kriittisiä prosessille. Koe, jossa käytettiin 50 % H2 50 % N2 johti kappaleisiin, joista oli kaasu sopivasti poistettu. Kriittisiä parametrejä näyttävät pikemminkin olevan lämpötila ja aika.25 It appears that the material components of the environment in the furnace are not critical to the process. An experiment using 50% H 2 50% N 2 resulted in suitably degassed bodies. Rather, the critical parameters appear to be temperature and time.
30 Yllä olevaan perustuen tätä menetelmää voidaan suo rittaa noin 500°C - noin 700°C lämpötilavälillä. Kokonais-viipymäajan pitäisi olla noin puolentoista tunnin ja noin kahdentoista tunnin välillä. Energianäkökulmasta voi olla edullisempaa suorittaa prosessi noin kuudessa tunnissa 35 (tai kauemmin) ja noin 600°C lämpötilassa (tai alhaisem-Based on the above, this method can be performed at a temperature in the range of about 500 ° C to about 700 ° C. The total residence time should be between about one and a half hours and about twelve hours. From an energy point of view, it may be more advantageous to carry out the process in about six hours at a temperature of 35 (or longer) and about 600 ° C (or lower).
IIII
5 82716 massa). Kaasunpoistonopeus kasvaa, kun lämpötila kohoaa. Kuitenkin tarvitaan enemmän energiaa korkeampien lämpötilojen ylläpitämiseksi. Sen mukaisesti hiukan alhaisemmat lämpötilat ja hieman pitemmät prosessointiajät voivat 5 osoittautua joutuisiksi.5 82716 mass). The degassing rate increases as the temperature rises. However, more energy is needed to maintain higher temperatures. Accordingly, slightly lower temperatures and slightly longer processing times may prove to be necessary.
Normaaleihin kaupallisiin kaasulähteisiin lukeutuu usein pieniä määriä epäpuhtauksia kuten vesihöyryä ja/tai happea. Jos lopullisella kappaleella on oltava kirkas ulkonäkö, hapettumismahdollisuuksia täytyy pienentää. Sen 10 mukaisesti vetyä lisätään näiden epäpuhtauksien hapetus-vaikutuksia vastavaikuttamaan. Hapettuminen itse ei kuitenkaan näytä ehkäisevän tämän kaasunpoistomenetelmän tehokkuutta .Normal commercial gas sources often include small amounts of contaminants such as water vapor and / or oxygen. If the final body must have a clear appearance, the chances of oxidation must be reduced. Accordingly, hydrogen is added to counteract the oxidizing effects of these impurities. However, oxidation itself does not appear to preclude the effectiveness of this degassing method.
Vaikka asetuksen esitysten mukaisesti kuvataan kek-15 sinnön spesifisiä toteutustapoja, alaa taitavat ymmärtävät, että muutoksia voidaan tehdä patenttivaatimuksilla peitetyn keksinnön muodossa ja että tiettyjä keksinnön piirteitä voidaan joskus käyttää edullisesti käyttämättä vastaavasti muita piirteitä.Although specific embodiments of the invention have been described in accordance with the teachings of the Regulation, those skilled in the art will appreciate that changes may be made in the form of the claimed invention and that certain features of the invention may sometimes be advantageously used without correspondingly using other features.
2020
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA469979 | 1984-12-13 | ||
CA000469979A CA1240594A (en) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | Removal of hydrogen from cobalt and nickel metal by heat treating same in a rotary heat source |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI854827A0 FI854827A0 (en) | 1985-12-05 |
FI854827A FI854827A (en) | 1986-06-14 |
FI82716B true FI82716B (en) | 1990-12-31 |
FI82716C FI82716C (en) | 1991-04-10 |
Family
ID=4129372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI854827A FI82716C (en) | 1984-12-13 | 1985-12-05 | Process for removing hydrogen from a metal object by heat treatment in rotary kiln |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61143568A (en) |
CA (1) | CA1240594A (en) |
FI (1) | FI82716C (en) |
NO (1) | NO168058C (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5206502B2 (en) * | 2009-03-02 | 2013-06-12 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for producing cobalt with excellent acid solubility |
JP5288274B2 (en) * | 2009-07-06 | 2013-09-11 | 新日鐵住金株式会社 | Nickel material and nickel material manufacturing method |
-
1984
- 1984-12-13 CA CA000469979A patent/CA1240594A/en not_active Expired
-
1985
- 1985-12-05 FI FI854827A patent/FI82716C/en not_active IP Right Cessation
- 1985-12-12 NO NO855003A patent/NO168058C/en not_active IP Right Cessation
- 1985-12-12 JP JP60280177A patent/JPS61143568A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO168058B (en) | 1991-09-30 |
CA1240594A (en) | 1988-08-16 |
FI854827A (en) | 1986-06-14 |
JPS61143568A (en) | 1986-07-01 |
NO168058C (en) | 1992-01-08 |
NO855003L (en) | 1986-06-16 |
FI82716C (en) | 1991-04-10 |
FI854827A0 (en) | 1985-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3771976A (en) | Metal carbonitride-coated article and method of producing same | |
JPS6037188B2 (en) | sputtering equipment | |
US5599456A (en) | Fluid treatment utilizing a reticulated foam structured media consisting of metal particles | |
US4522660A (en) | Process for ion nitriding of aluminum or an aluminum alloy and apparatus therefor | |
US3222212A (en) | Process for chromizing | |
FI82716B (en) | FOERFARANDE FOER AVLAEGSNANDE AV VAETE FRAON ETT METALLFOEREMAOL GENOM VAERMEBEHANDLING I ROTERUGN. | |
US2848352A (en) | Fuel elements and method of making | |
US5525313A (en) | Apparatus for manufacturing a phosphor used in a display device | |
EP1095236A1 (en) | High temperature rotating vacuum kiln and method for heat treating solid particulate material under a vacuum | |
US4525389A (en) | Method for conveying and treating a gas employed for the coating of workpieces by means of a chemical, heterogeneous vapor-phase reaction | |
US5916377A (en) | Packed bed carburization of tantalum and tantalum alloy | |
US3353936A (en) | Chromized ferrous article | |
JPS63255355A (en) | Modifying method by mixed gas penetration | |
US3049797A (en) | Gas plating cerium | |
US3449159A (en) | Process for forming metal coatings | |
JPS6120128B2 (en) | ||
GB1189696A (en) | Improvements in or relating to Methods of Improving the Magnetic Properties of Steels for Magnetic Applications, and Products thus Obtained | |
US4528043A (en) | Surface oxide layer treatment | |
SU668897A1 (en) | Quartz treatment method | |
JPS5562162A (en) | Vacuum carburizing method | |
US3681152A (en) | Method of siliconizing | |
JPS5931039B2 (en) | Acid digestion treatment method using a tantalum acid digestion pot | |
Cao et al. | Effect of Predeformation on the High‐Temperature Oxidation Behavior of 436 Stainless Steel | |
JPS61231157A (en) | Cementation heat treatment in operation interruption of continuous gas cementation furnace | |
JPS6450501A (en) | Manufacture of thin film thermistor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Owner name: INCO LIMITED |
|
MA | Patent expired |