AT132681B - Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Eisen-Legierungen aus metallischem Aluminium und metallischem Eisen oder zum Umschmelzen von Aluminium-Eisen-Legierungen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Eisen-Legierungen aus metallisehem Aluminium und metallischem Eisen oder zum Umsehmelzen von Aluminium-Eisen-Legierungen. 



   Bei der Herstellung von Legierungen von Aluminium mit Eisen oder Stahl und beim Giessen dieser geschmolzenen Legierungen ergeben sich beträchtliche Schwierigkeiten. Das Eisen wird meist im Tiegel oder im Ofen geschmolzen, der mit basischem Material, im allgemeinen Magnesit, gefüttert ist, worauf die Schlacke entfernt wird. Dann wird die nötige Menge Aluminium in fester Form dem geschmolzenen Eisen zugesetzt. Wenn das ganze Aluminium aufgelöst ist, findet sich eine feste Krätze auf der Oberfläche der Legierung schwimmend vor, insbesondere am Rande der Ausfütterung. Es ist praktisch unmöglich, diese feste Krätze so vollständig zu entfernen. dass beim Ablassen der Legierung nicht Teilchen derselben in das Metall mitgerissen werden, die Fehler in den Ingots und   Gussstücken   und schwache Stellen in den fertigen Produkten verursachen. 



   Ein anderer Nachteil ist die Schnelligkeit, mit der die Aufnahmsfähigkeit des ausgefütterten Tiegels oder Ofens durch Wachsen des Futters abnimmt. Aus diesem Grunde ist die Zahl der Schmelzen, die in dem Tiegel oder Ofen vor   neuerlicher   Ausfütterung geschmolzen werden können, sehr gering, im allgemeinen nicht grösser als zwei. Dieser Umstand ist wichtig, weil diese Legierungen am besten in elektrischen Induktionsöfen hergestellt werden, in welchen die Erzeugung in verhältnismässig kleinem Massstab vor sich geht. Überdies bedeutet das Wachsen des Futters einen Verlust an im Ofen übertragener elektrischer Energie. 



   Dieselbe Störung ergibt sich durch die Bildung von Schlacken während des Fliessens der geschmolzenen Legierung aus einem Trichter oder   Giesslöffel.   wenn man sie in Ingots oder kleinere Formen giesst. Beim Trichter wird die   Ausflussöffnung   kleiner, indem sich eine dicke Kruste bildet ; diese kann nur durch Zerstörung des Trichters entfernt werden. Auch im Giesslöffel bildet sich eine dicke Kruste, welche die Aufnahmsfähigkeit des Löffels stark herabsetzt. 



   Die vorliegende Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass Flussspat eine ganz besondere Wirkung beim Auflösen der die vorgenannten Störungen verursachenden Schlacke ausübt. 



   Die Erfindung besteht darin, dass Flussspat bei Beginn oder während des Schmelzvorganges zugefügt wird, wenn eine Legierung von Aluminium und Eisen erzeugt oder umgeschmolzen wird, oder dass Flussspat der geschmolzenen Legierung beigefügt wird, wenn sie abgelassen wird. 



   Bei der Herstellung der Legierung ist es am besten, Flussspat, vorzugsweise in Pulverform, dem Tiegel oder dem Ofen unmittelbar vor oder zugleich mit dem festen Eisen zuzuführen. Wenn dieses geschmolzen ist, wird die Schlacke entfernt und ein weiterer Zusatz von Flussspat knapp vor der Einführung der ersten   Aluminiumstücke   gegeben ; dann werden kleinere Mengen von Flussspat hinzugefügt während der Rest des Aluminiums eingeführt und während die Schlacke abgelassen wird. Diese Zusätze verhindern das Erscheinen von Krätzen auf der Oberfläche der geschmolzenen Legierung und bewirken, dass die Legierung wenigstens mit einem ganz dünnen Häutchen bedeckt ist, das Interferenzfarben zeigt, wenn der Ofen geheizt wird. 



   Die Beimengung von Flussspat kann während des Ablassens der Legierung fortgesetzt werden. Auch kann Flussspat in den Trichter oder in den Giesslöffel beim Giessen eingeführt werden. 

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   Es war bisher nicht möglich,. festzustellen, welche chemische und physikalische Wirkung der Flussspat beim Auflösen der Schlacke oder bei der Verhinderung ihrer Entstehung ausübt. 



  Bestimmt ist die Wirkung aber nicht die Erzeugung von Schlacke, weil keine Schlacke entsteht. 



   Die Vorteile der Verwendung von Flussspat können wie folgt zusammengefasst werden :
1. Die Menge der erhaltenen Legierung aus einer gegebenen Menge von Eisen und Aluminium wird um 10 bis 20 /o vergrössert ;
2. die wiederholte Verwendung des Tiegels ohne neuerliche Ausfütterung wird möglich, da der innere Durchmesser des ausgefütterten Tiegels durch die erste Zufuhr von Flussspat mit dem festen Eisen unverändert gehalten wird ;
3. es wird eine reinere Legierung erhalten ;
4. es wird die Anwendung eines Trichters mit kleiner Ausflussöffnung ermöglicht und dadurch ein Spritzen verhindert ;
5. es wird die Bildung von Krusten in Giesslöffeln und andern Hilfsgeräten beim Giessen verhindert. 



   Diese Vorteile werden nur bei Verwendung von Flussspat vollständig erreicht und in etwas geringerem Masse bei Verwendung von Strontiumfluorid, hingegen nicht durch Kryolith und Fluoride der Alkalien bzw. Chloride des Magnesiums oder Kalzium. Der besondere Effekt des Flussspates bei Aluminium-Eisen-Legierungen konnte naturgemäss auch nicht aus der bekannten Tatsache gefolgert werden, dass bei der Herstellung von Kupfer-Eisen-bzw. NickelEisen-Legierungen vorteilhaft Flussspat in einer Reihe mit Kryolith, Fluoriden der Alkalien oder   Magnesium-bzw. Kalziunichlorid   verwendet wird. 



   Als Beispiel für die erforderliche Menge von Flussspat, die nötig ist, wird ein normaler Schmelzvorgang,   durchgeführt   in einem Induktionsofen mittlerer Grösse, wie folgt angegeben :
In den Tiegel werden 4 bis 6 Gewichtsteile Flussspat und 300 Gewichtsteile festes Eisen eingesetzt ; es wird zum Schmelzen erhitzt und die Schlacke entfernt, worauf 50 Teile Aluminium und weitere 4 Teile Flussspat in der oben beschriebenen Weise hinzugefügt werden, bis die Legierung abgelassen wird. Das Schmelzen des Eisens dauert meist 45 Minuten und die ganze Zeit bis zum Ablassen 60 Minuten. 



   Beim Hinzufügen von Flussspat in einen Trichter oder einen Giesslöffel kann die Menge ungefähr   0'06 /o   des Gewichtes der Legierung sein. 



   Strontiumfluorid kann für den Zweck der Erfindung als dem Flussspat nahezu gleichwertig angesehen werden.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Eisen-Legierungen aus metallischem Aluminium und metallischem Eisen oder zum Umschmelzen von Aluminium-Eisen-Legierungen unter Zusatz von fluoridhaltigen Flussmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn oder während des Schmelzens oder während des Giessens Flussspat oder Strontiumfluorid hinzugefügt wird.