×
20.09.2015
216.013.7b1c

СПЛАВ НА ОСНОВЕ ПЛАТИНЫ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРНЫХ СЕТОК

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002563113
Дата охранного документа
20.09.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к платиновым сплавам, предназначенным для изготовления катализаторных сеток, используемых химической промышленностью. Сплав на основе платины для катализаторных сеток содержит, мас.%: родий 4,5-10,5, иридий 0,001-0,5, тантал 0,001-3,3, платина - остальное. Техническим результатом изобретения является формирование однородной мелкозернистой структуры при изготовлении литых заготовок и полуфабрикатов и получение в результате сплава, обладающего стабильными механическими свойствами, что обеспечивает длительную эксплуатацию изготовленных из него каталитических пакетов при сохранении высокой каталитической активности. 1 пр.
Основные результаты: Сплав на основе платины для катализаторных сеток, содержащий родий и иридий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Реферат Свернуть Развернуть

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.

При изготовлении каталитических систем широко применяются различные платинородиевые сплавы. Содержание в них родия может быть различным и изменяется, как правило, от 5 до 10%.

Наиболее близким по составу и функциональному применению к заявляемому сплаву является сплав на основе платины для катализаторных сеток ПлРд 92,5-7,5, содержащий, мас.%:

- платина - 92,2-92,8;

- родий - 7,3-7,7

[Межгосударственный стандарт. ГОСТ 13498-2010. «Платина и сплавы на ее основе. Марки». М., Стандартинформ. - 2011. 5 с.].

Данный сплав обладает высокой каталитической активностью, обеспечивает приемлемую живучесть каталитических пакетов при их эксплуатации и принят в качестве прототипа заявляемому сплаву.

Недостатком сплава-прототипа является недостаточная стабильность механических свойств изготовленных из него полуфабрикатов по их длине и сечению, вызванная формированием неоднородных зон с разнозернистой структурой, формирующейся при кристаллизации литых заготовок, что вызывает нарушения технологического процесса при вытягивании проволоки и изготовлении сеток. Наличие зерен увеличенных размеров наряду с мелкими зернами в структуре литого сплава-прототипа является нежелательным, так как ведет к технологическим трудностям при изготовлении тонкой проволоки, а затем и сеточного полотна.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является разработка состава нового сплава на основе платины для катализаторных сеток, обеспечивающего формирование однородной мелкозернистой структуры при кристаллизации литых заготовок, получение полуфабрикатов со стабильными механическими свойствами. Сплав должен обеспечивать длительную эксплуатацию изготовленных из него катализаторных сеток при сохранении высокой каталитической активности.

Технический результат достигается тем, что сплав на основе платины для катализаторных сеток, содержащий родий, дополнительно содержит иридий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- родий 4,5-10,5;

- иридий 0,001-0,5;

- тантал 0,001-3,3;

- платина - остальное.

Общим для сплава-прототипа и заявляемого сплава является наличие в сплаве платины и родия.

Включение в состав заявляемого сплава совместных добавок иридия и тантала, являющихся эффективными модификаторами, обеспечивает при кристаллизации расплава высокую скорость зародышеобразования новой фазы и формирование мелкозернистой однородной структуры, позволяющей получать литые заготовки и полуфабрикаты со стабильными механическими свойствами, как по их длине, так и по сечению. Таким образом, введение в сплав добавок иридия и тантала повышает технологические свойства сплава при его использовании для изготовления тонкой проволоки и сеточного полотна.

Снижение концентрации как иридия, так и тантала в платиновом сплаве ниже 0,001% недопустимо, так как ведет к заметному ослаблению модифицирующего воздействия на сплав и снижает стабильность его свойств.

Превышение верхних пределов заявленного содержания как иридия (0,5%), так и тантала (3,3%) в платиновом сплаве также нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему улучшению технологических характеристик сплава при его использовании в сеточном производстве, но может повлиять отрицательно на каталитическую активность катализаторной сетки.

Соотношение компонентов в заявляемом сплаве предложено на основании экспериментальных исследований, включающих приготовление различных сплавов, изготовление из них тонкой проволоки и катализаторных сеток, оценку живучести и каталитической активности последних, при их включении в различные каталитические пакеты в аппаратах окисления аммиака.

Содержание родия в заявляемом сплаве в интервале от 4,5% до 10.5% обеспечивает сохранение необходимых механических характеристик сплаву и изготовленным из него сеткам и является оптимальным.

Соотношение платины и родия в заявляемом сплаве также является оптимальным, выбрано экспериментально, исходя из необходимости сохранения высокой каталитической активности сеток и обеспечения длительного срока их эксплуатации.

Пример

Получение платинового сплава для катализаторных сеток проводили прямым сплавлением чистых платины, родия, тантала и сплава ПлИ-5, который использовали в качестве лигатуры. Плавку проводили в индукционной печи УИПВ-63-10-0,01 фирмы «РЭЛТЕК» в тигле из диоксида циркония, стабилизированного CaO.

Состав шихты:

- рубленые слитки и стружка платины аффинированной марки ПлА-0 (чистотой 99,98%) - 6630,0 г;

- стружка сплава ПлИ-5 - 20,0 г;

- тантал (кусковой и стружка) - 11,0 г;

- порошок родия (чистотой не менее 99,95% основного компонента) - 540,1 г.

Все компоненты шихты смешали и загрузили в плавильный тигель индукционной печи. Общая масса загружаемой шихты подбиралась исходя из вместимости плавильного тигля и составляла (7200±100) г. Расчетный состав шихты, %: Rh - 7,50; Lr - 0,01; Ta - 0,15; Pt - остальное.

Шихту расплавляли в атмосфере аргона. Расплав подвергли изотермической выдержке в течение 4 мин, слив расплава провели при температуре 1800°C (по показаниям оптического пирометра), в атмосфере аргона, в предварительно разогретую до 200°C 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 7200,1 г. После механической зачистки поверхности полученный слиток был опробован, проба подвергнута химическому анализу.

Химический анализ пробы показал, что полученный сплав содержит 7,49% родия, 0,011% иридия, 0,15% тантала, остальное - платина.

Полученный сплав был прокован в прутки сечением 15*15 (мм), длиной (260-290) мм и успешно использован для изготовления катализаторной сетки.

Сплав на основе платины для катализаторных сеток, содержащий родий и иридий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 20 items.
20.05.2013
№216.012.40f9

Способ поверхностного упрочнения металлических изделий

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к производству различных изделий из платины и сплавов на основе платины, преимущественно к изготовлению ювелирных изделий, монет, медалей, значков. Изделия из платины или сплавов на основе платины подвергают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482203
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.08.2013
№216.012.6086

Способ переработки дезактивированных катализаторов на носителях из оксида алюминия, содержащих металлы платиновой группы и рений

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к способу переработки дезактивированных катализаторов на носителях из оксида алюминия, содержащих металлы платиновой группы и рений, и может быть использован при переработке вторичного сырья. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490342
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.608d

Способ разделения сульфидов платины и рения

Изобретение относится к способу разделения сульфидов платины и рения. Способ включает распульповку концентрата сульфидов платины и рения в водном растворе аммиака. Затем проводят обработку пульпы раствором пероксида водорода, подкисление реакционной смеси серной кислотой, нагревание, выдержку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490349
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.09.2014
№216.012.f405

Ювелирный сплав платины

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к ювелирным сплавам на основе платины, применяемым в ювелирном производстве. Сплав на основе платины содержит палладий, иридий, вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.%: платина - 95,0-95,5, иридий -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528292
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f406

Ювелирный сплав на основе платины

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к сплавам на основе платины, применяемым для изготовления ювелирных изделий. Cплав на основе платины содержит медь, вольфрам, иридий при следующем соотношении компонентов, мас.%: платина - 95,0-95,5; вольфрам -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528293
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.12.2014
№216.013.1532

Способ получения порошка сплава серебро-кадмий для изготовления контактов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению порошка сплава серебро-кадмий для изготовления контактов. Раствор нитратов серебра и кадмия обрабатывают раствором гидроксида натрия, выдерживают пульпу и отделяют осадок смеси AgOH и Cd(OH)от маточного раствора. Полученный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536850
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.1864

Платиновый сплав для катализаторных сеток

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;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537672
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.04.2015
№216.013.3e19

Устройство для получения слитков палладия и его сплавов

Изобретение относится к металлургии. Устройство для получения слитков из палладия содержит плавильную печь 1 с индуктором 19, кристаллизатор 2, выполненный с водоохлаждаемыми каналами и трубками 12, подводящими и отводящими охлаждающую жидкость, опорную плиту 13. Механизм 15 перемещения опорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547385
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.09.2015
№216.013.7e3c

Способ получения композиционных материалов на основе платины или платинородиевых сплавов

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к производству платины или платинородиевых сплавов, упрочненных дисперсными оксидными частицами, и может быть использовано при изготовлении стеклоплавильных аппаратов (СПА) и фильерных питателей (ФП), эксплуатируемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563913
Дата охранного документа: 27.09.2015
04.04.2018
№218.016.3362

Ювелирный сплав платины 585 пробы для микролитья

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к ювелирным сплавам платины, применяемым в ювелирном производстве. Ювелирный сплав платины 585 пробы содержит, мас. %: платина 58,5-59,0, серебро 14,6-15,6, палладий 2,9-3,1, цинк 6,5-7,5, медь - остальное. Сплав 585...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645624
Дата охранного документа: 26.02.2018
Showing 1-10 of 22 items.
20.05.2013
№216.012.40f9

Способ поверхностного упрочнения металлических изделий

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к производству различных изделий из платины и сплавов на основе платины, преимущественно к изготовлению ювелирных изделий, монет, медалей, значков. Изделия из платины или сплавов на основе платины подвергают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482203
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.08.2013
№216.012.6086

Способ переработки дезактивированных катализаторов на носителях из оксида алюминия, содержащих металлы платиновой группы и рений

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к способу переработки дезактивированных катализаторов на носителях из оксида алюминия, содержащих металлы платиновой группы и рений, и может быть использован при переработке вторичного сырья. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490342
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.608d

Способ разделения сульфидов платины и рения

Изобретение относится к способу разделения сульфидов платины и рения. Способ включает распульповку концентрата сульфидов платины и рения в водном растворе аммиака. Затем проводят обработку пульпы раствором пероксида водорода, подкисление реакционной смеси серной кислотой, нагревание, выдержку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490349
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.09.2014
№216.012.f405

Ювелирный сплав платины

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к ювелирным сплавам на основе платины, применяемым в ювелирном производстве. Сплав на основе платины содержит палладий, иридий, вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.%: платина - 95,0-95,5, иридий -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528292
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f406

Ювелирный сплав на основе платины

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к сплавам на основе платины, применяемым для изготовления ювелирных изделий. Cплав на основе платины содержит медь, вольфрам, иридий при следующем соотношении компонентов, мас.%: платина - 95,0-95,5; вольфрам -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528293
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.12.2014
№216.013.1532

Способ получения порошка сплава серебро-кадмий для изготовления контактов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению порошка сплава серебро-кадмий для изготовления контактов. Раствор нитратов серебра и кадмия обрабатывают раствором гидроксида натрия, выдерживают пульпу и отделяют осадок смеси AgOH и Cd(OH)от маточного раствора. Полученный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536850
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.1864

Платиновый сплав для катализаторных сеток

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;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537672
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.04.2015
№216.013.3e19

Устройство для получения слитков палладия и его сплавов

Изобретение относится к металлургии. Устройство для получения слитков из палладия содержит плавильную печь 1 с индуктором 19, кристаллизатор 2, выполненный с водоохлаждаемыми каналами и трубками 12, подводящими и отводящими охлаждающую жидкость, опорную плиту 13. Механизм 15 перемещения опорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547385
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.09.2015
№216.013.7e3c

Способ получения композиционных материалов на основе платины или платинородиевых сплавов

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к производству платины или платинородиевых сплавов, упрочненных дисперсными оксидными частицами, и может быть использовано при изготовлении стеклоплавильных аппаратов (СПА) и фильерных питателей (ФП), эксплуатируемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563913
Дата охранного документа: 27.09.2015
04.04.2018
№218.016.3362

Ювелирный сплав платины 585 пробы для микролитья

Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к ювелирным сплавам платины, применяемым в ювелирном производстве. Ювелирный сплав платины 585 пробы содержит, мас. %: платина 58,5-59,0, серебро 14,6-15,6, палладий 2,9-3,1, цинк 6,5-7,5, медь - остальное. Сплав 585...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645624
Дата охранного документа: 26.02.2018
+ добавить свой РИД