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Verfahren zur Herstellung von Legierungen bzw. zum Raffinieren und Mischen von geschmolzenen Metallen und Legierungen.
Die Erfindung bezieht sich auf jene Verfahren zur Herstellung von Legierungen bzw. zum Raffinieren und Mischen von Metallen und Legierungen, bei welchen auf die geschmolzenen Metalle oder Legierungen Gleichstrom in solcher Weise zur Einwirkung gebracht wird, dass die positive Elektrode oben die Anode bildet, wogegen die geschmolzenen Metalle die Kathode darstellen. Der Zweck dieser Verfahren besteht darin, die Metalle frei von Oxyden, Karbiden, Siliziden, Sulfiden u. dgl. zu gewinnen. Das Schmelzen der Ausgangsstoffe kann unter Verwendung von gasförmigen, flÜssigen oder pulverförmigen Brennstoffen im Gemenge mit Druckluft erfolgen.
Alle Verunreinigungen von geringerem spezifischem Gewichte als die Metalle, beispielsweise die Oxyde, Karbide u. dgl., werden bei diesen Verfahren zur Anode getrieben und, sobald der Raum zwischen der von den geschmolzenen Metallen gebildeten Kathode und der Anode zur Zone eines Lichtbogens wird, sofort verflüclitigt, da die Temperatur in dieser Zone um etwa 3000 C liegt. Nach dem Raffinieren, knapp vor dem Giessen, können gegebenenfalls geringe Zusätze an Legierungsbestandteilen hinzugefügt werden. Es hat sich nun gezeigt, dass bei Verwendung von Gleichstrom für das Raffinieren von Metallen
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zu treffen sind.
Gemäss der vorliegenden Erfindung soll diese Massregel darin bestehen, dass der Gleichstrom von einer kurzschlusssicheren Dynamomaschine mit Gegenkompoundwicklung geliefert wird. Eine solche Maschine ergibt im Momente eines Kurzschlusses einen Spannungsabfall (z. B. von etwa 200 auf 50 Volt) und ihre Spannung steigt selbsttätig an, sobald die Belastung dies erfordert und die Möglichkeit eines Kurzschlusses nicht vorhanden ist ; Spannung und Strom ändern sich also selbsttätig wechselweise.
Der besondere Vorteil bei Verwendung einer solchen Dynamomaschine mit Gegenkompoundwicklung besteht darin, dass die Verwendung von Widerstandsspulen zur Bekämpfung des Kurzschlusses überflüssig wird. Solche Widerstandsspulen hatten einen unnötigen Stromverbrauch zur Folge, so dass man bis jetzt nur wegen dieses Übelstandes die Schmelzverfahren, die mit Wechselstrom arbeiten, jenen Verfahren, die Gleichstrom benutzen, vorzog.
Um erforderlichenfalls ein innigeres Mischen oder eine innigere Diffusion der Metalle zu erzielen, als dies durch Gleichstrom allein möglich ist, welcher nur eine Bewegung am Scheitel und am Boden liefert, da notwendigerweise alle Elektronen veranlasst werden, den gleichen Weg zurückzulegen, kann man auch zusätzlich Wirbel-oder Induktionsströme mit Hilfe von Wechselstrom leicht erzielen, welche eine Drehbewegung und wahrscheinlich auch ein molekulares Vereinen in einem elektrischen oder magnetischen Felde hervorbringen.
Die für die Zwecke der Erfindung notwendige Strommenge ist im Vergleich zu der bei einem elektrisehen Ofen erforderlichen Strommenge sehr klein, da nur eine solche Spannung notwendig ist, die zur Zündung des Lichtbogens ausreicht, und nur so viel Strom gebraucht wird, dass dieser von einem Pol zum andern fliesst und dabei die Verunreinigungen zur Anode bringt, u. zw. nach dem bekannten Gesetze der elektrischen Zerlegung, nach welchem alle Gase zur Anode und alle Metalle zur Kathode gehen.
Für das Mischen von Metallen genügt ein Strom, der ein elektrisches oder magnetisches Feld hervorbringt ; 200 Volt und 200 Amp. sind für die grössten Schmelzmengen ausreichend, selbstverständlich wenn die Elektrizität nicht als Wärmequelle dient.
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beispielsweise 1100 C, keinen Zunder. Werden 35-15 o Niekel und 8-12% Aluminium mit der restliehen Menge an Eisen geschmolzen und in der angegebenen Weise mit Gleichstrom behandelt, so erhält man eine kohlenstoffreie Legierung mit den vorerwähnten Eigenschaften.
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Weise gemischt und geschmolzen und hierauf die Schlacke abgezogen.
In diesem Zustande enthält das Produkt gewöhnlich 2-8% Kohlenstoff ; bei jeglichem Versuch, den Kohlenstoff mit Luft auszubrennen, oxdyiert das Chrom. Wird Gleichstrom in der beschriebenen Weise zur Anwendung gebracht, so wird jeglicher Überschuss an Kohle oder Oxyden zur Anode getrieben und verflüchtigt, so dass reines Eisen und Chrom verbleiben, welchen Kupfer, Nickel, Vanadium, Wolfram oder andere Metalle zugesetzt werden können ; eine innige Mischung kann dabei dadurch erzeugt werden, dass man für kurze Zeit Wechselstrom zur Einwirkung bringt.
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gebracht.