Verfahren zur Gewinnung möglichst reiner Metalle und Metallegierungen. In der Metallurgie sind seit langem Ver fahren bekannt und in Anwendung, um un erwünschte Beimengungen aus Metallen und Legierungen durch Einwirkenlassen von ge eignet chemisch zusammengesetzten Schlak- ken zu entfernen.
Dabei werfen die Verun reinigungen teils in gasförmige flüchtige Verbindungen übergeführt oder aber ent weder unmittelbar chemisch an die Schlacke gebunden, oder durch Zuschlag von Stoffen, zu denen sie höhere Affinität als zu dem Grundmetall besitzen, zuerst in eine leichter entfernbare Zwischenform umgesetzt und darnach erst in die Schlacke übergeführt.
Die Wirksamkeit dieser bekannten Ver fahren wird in der Prayis wesentlich durch den Umstand bestimmt, dass sich die mass gebenden Vorgänge, als herterogene Reak tionen zwischen zwei Phasen, nur an der Be rührungsfläche zwischen Metallbad und Schlacke abspielen.
Da aber bei den bekann ten Ofen Metall und Schlacke verhältnis mässig unbeweglich übereinan@derliegen, ist für den Fortgang der Reaktion in sehr viel höherem Masse als die eigentliche Reaktions geschwindigkeit der chemischen Vorgänge die Diffusionsgeschwindigkeit entscheidend, mit der sich die entstehenden Konzentrations unterschiede innerhalb des Bades und der Schlacke ausgleichen.
Diese Diffusions geschwindigkeit ist jedoch häufig uner wünscht niedrig; namentlich wird sie mit abnehmender Konzentration und Tempera tur der in Behandlung befindlichen Masse stets sehr klein, so .dass die letzten Reste der Verunreinigungen, wenn überhaupt, doch nur sehr langsam entfernt werden können. Die sich daraus ergebenden Nachteile hin sichtlich der Wirtschaftlichkeit der Herstel lungsverfahren und der Güte der Erzeug nisse liegen unmittelbar auf der Hand.
Es ist mehrfach versucht worden, durch mechanische Bewegung des Bades oder des ganzen Ofens, beispielsweise durch künst liches Einleiten einer Gasentwicklung, in nerhalb der Schmelze eine Durchwirbelung zu erzwingen, oder auch die Reaktions geschwindigkeit durch Steigerung der Tem- peratur zu erhöhen. Diese Versuche haben jedoch nur in einzelnen Fällen, wie zum Bei spiel bei dem Polen des Kupfers, Erfolg ge habt.
Es ist weiter bekannt, dass bei Induk tionsöfen infolge der ponderomotorischen Liraft der Induktionsströme Bewegungen in nerhalb der Schmelze auftreten. Diese Be wegungen können sieh in dem engen, ring förmigen Herde von Niederfrequenz-Induk- tionsöfen nur verhältnismässig schlecht aus wirken, so da.ss sie deren metallurgisches Bild in keiner Weise zu beeinflussen vermögen.
Die -Niederfrequenz-Induktionsöfen unter scheiden sich daher hinsichtlich Geschwin digkeit und Vollständigkeit von Schlacken reaktionen nicht wesentlich von andern Ofentypen, in denen das Bad unbeweglich liegt; sie sind diesen vielmehr sogar wegen der niedrigen Schlackentemperatur eher un terlegen und haben sich :daher neben den ständig weiterentwickelten Lichtbogenöfen nicht durchsetzen können.
Anderseits gehen die Ansichten über den Einfluss einer Bad bewegung auf die Ausscheidung suspendier ter Verunreinigungen noch weit auseinander; zum Beispiel soll der Elektrostahl die Quali tät des Tiegelstahls nur deswegen noch nicht erreichen, weil die unvermeidliche Badbewe- gling eine. vollkommene Abscheidung der Oxyde verhindere.
In den Hochfrequenz-Induktionsöfen macht sich die 'Virbelung des Metallbades infolge der gedrängten Form des Schmelz herdes in erheblich höherem Masse bemerkbar als bei den Niederfrequenzöfen; ihr günsti ger Einfluss auf die Durchmischung von Le gierungen ist mehrfach erwähnt worden.
Bisher sind die Hochfrequenz-Induktions- öfen ausschliesslich für das Zusammenschmel= zen reiner Metalle benutzt worden.
So lasen ,sich zahlreiche Beispiele dafür angeben, da.ss auch in Fällen, in denen die Verwendung unreiner Einsätze und anschliessende Raffi- nation mittelst geeigneter Schlacken unmit telbar nahegelegen hätte, die Vorteile der Badbewegung für Ra-ffinationsarbeiten gar nicht erkannt und daher hochwertige reine Ausgangsstoffe-, unter Verzicht auf ein nachträgliche Beeinflussung dr-s Reinheits- grades, lediglich zusammengeschmolzen wor den sind.
Der crfindungsgemä.ssen Verwendung des an sich bekannten Hochfrequenz-Induktions- ofens für Raffinationsa.rbeiten in dem ange gebenen Sinne, nämlich Entfernung uner wünschter Beimengungen aus unreinen Ein sätzen in erster Linie durch Einwirkenlassen geeignet chemisch zusammengewetzter Schlak- ken,womit auch eine C berführung der Ver- unreinigun-en in leichter entfernbare Zwi schenformen durch Zuschlag von Stoffen,
zu denen sie grössere Affinität besitzen als zu den zu reinigenden JTetallen, verbunden wer den kann, liegt der Gedanke zugrunde, die Badbewegung auch in metallurgischer Hin sicht für eine Verbesserung der Schlacken arbeit und damit der (Tüte des Erzeugnisses nutzbar zu machen. Dieser Gedanke beruht.
auf der durch planmässige Versuche gewon nenen Erkenntnis, dass der Badbewegung in Induktionsöfen eist bei der im Hochfrequenz Induktionsofen beobachteten Art metallur gische Bedeutung zukommt, und zwar in einer völlig unerwarteten, das inetallurgisch@- Bild grundlegend verschiebenden Richtung.
Diese Bedeutung ist nach den vorliegenden Ergebnissen zunächst. darin zu sehen, dass als Folge der Badbewegung eine bisher uner reichte Grössenordnung von Geschwindigkeit und Vollständigkeit der Schlackenreaktionen erzielt werden kann.
Sodann begünstigt die lebhafte Ba@dbewegmng eine Koagulation der innerhalb des 3Tetallbades gebildeten hoch dispersen Reaktionsprodukte, so dass diese bei richtiger Zusammensetzung der Sehlache sehr schnell und vollständig in diese abge schieden werden können. Der Hochfrequenz- Induktionsofen ist so,
in völligem Gegensatz zu der mehrfach vertretenen Ansicht über den vermeintlich sahä lliclien Einfluss der Badbewegung auf die Absclieidung der im Bad verteilten V c@runreinigungen, gerade erst recht auf Grund der in ihm ganz besonders wirksamen Badbewegung in zweit höherem Masse ,als die bislicr gebrä.uehlichen Elektro- ofentypen befähigt, mittelst Schlackenreak tionen höchste Reinheitsgrade zu erreichen.
Dass der vorgeschlagene Weg zur Raffi- nation von Metallen einen äusserst wichtigen technischen Fortschritt in sich schliesst, wird durch die nachstehenden Beispiele des erfin dungsgemässen Verfahrens näher belegt. Diese Beispiele sollen zeigen, dass sich durch die neue Arbeitsweise nicht nur eine wesent liche Steigerung der Güte bereits bekannter Erzeugnisse erreichen lä_sst, sondern vielmehr auch ganz neue Erzeugungsverfahren ermög licht werden, die in den bisher benutzten Geräten nicht durchführbar waren.
Die Steigerung der Frischgeschwindigkeit durch die lebhafte Badbewegung eines eisen losen- Hochfrequenz-Induktionsofens kann zu nächst dahin ausgenutzt-werden, dass die un erwünschten Begleiter des Eisens mit höherer Affinität zum Sauerstoff als das Grund metall wesentlich schneller und vollständi ger als mit den bisher bekannten Schmelz geräten aus dem Einsatz entfernt werden. So ist es bereits in behelfsmässigen Vorversuchen möglich gewesen, ein Eisen mit nur etwa 0;04 % Gesamtverunreinigungen an Kohlen stoff, Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel zu erschmelzen und damit die bis her bekannten Reinheitsgrade ganz wesent lich zu -übertreffen.
Der erreichte Fortschritt erfährt eine weitere Verstärkung dadurch, dass die bei der Frischbehandlung unvermeidliche teil weise Oxydation des Grundmetälles sehr viel vollständiger als bislier wieder rückgängig gemacht werden kann. Infolge der energi schen Badbewegung erfolgt die Reaktion des an Eisen gebundenen Sauerstoffes mit dem zugesetzten Desoxydationsmittel sehr schnell; die sich .dabei bildenden Desoxydationspro- Jükte können daher bei richtiger Schlacken führung sehr rascli und vollständig an die Schlacke gebunden werden.
Die Schnellig keit dieser Vorgänge gestattet daher ein Aus waschen des Sauerstoffes aus dem Metallbad in der Weise, dass nach verhältnismässig hö.h-em Zusatz eines Desoxydationsmittels .die Schmelzung in dem Augenblick abgestochen wird, indem die- Hauptmenge des Sauerstof fes bereits gebunden und in die Schlacke übergeführt ist.
Nach diesen Gesichtspunk ten hergestellte Stähle mit denn sehr gerin gen Kohlenstoffgehalt von 0,04 % -waren trotz niedriger Gehalte an Desoxydations- mitteln, und zwar 0,13 bis 0,17 % Mn und 0,15 bis 0,22 % Si, sehr gut rotbruchfrei; sie liessen sich betriebsmässig mit sehr niedrigem Ausschuss zu Ruten und Feinblechen auswal zen.
Eine auf einem Hochleistungswalzwerk mit grossen Abnahmen und hoher Geschwin digkeit kalt verarbeitete Probe war nach Verwalzung um 90 % auf 0,22 mm ohne Zwischenglühung noch vollständig einwand frei; die Prüfung der geglühten Blechstrei fen auf dem Erichsen-Apparat ergab Tie- fungswerte, die durchwegs erheblich über der von Ericksen aufgestellten Normalkurve ,lagen.
Ein nach :den gleichen Gesichtspunk ten hergestelltes Material -mit 0,01 % C, 0,46 % Mn und 0,22 % Si liess sich auf dem Stiefelwalzwerk betriebsmässig vollkommen einwandfrei zu Röhren verwaIzen. Nach dem gleichen Verfahren hergestellte Kohlenstoff stähle ergaben bereits in den Vorversüchen Qualitätszahlen der Vielhärtung, die die Zäh len ausgesuchter Handelsstähle nicht nur er reichten, vielmehr zum Teil sogar erheblich übertrafen.
In gleicher Weise erschmolzene Eisen- Chromlegierungen liessen sich durchwegs mit bisher nicht bekannter überraschender Leich tigkeit weiter verarbeiten. So betrug-_der Arbeitsaufwand beim Warmwalzen - eines Chromeisens mit 0,02 % C und 12,67 % Cr nur etwa zwei Drittel desjenigen eines unter gleicher' Bedingungen verwalzten Flusseisens. Bei einem Chrom-Nickelstahl iuit 1,18 % C und 1,
45 % Cr fiel ebenfalls der geringe Kraftbeclärf beim Ziehen auf; der gleiche Stahl liess * sich ohne Anstände auf einem Röhrenwalzwerk auswalzen, wöbe- der Kraftbedarf 'um etwa 10 % niedriger war -als bei einem unter vollständig gleichen Bedin gungen verarbeiteten .erstklassigen Handels- material: Die aus der neuen Arbeitsweise sich er gebenden Entwicklungsmöglichkeiten sollen durch die nachfolgenden beiden Beispiele er läutert werden.
Die Herstellung der für verschiedene Ver wendungszwecke benötigten Chrom- und Nickellegierungen mit niedrigen Kohlen stoffgehalten ist heute nur mit sehr hohen Kosten möglich, da das als Legierungs zusatz allein in Frage kommende kohlen stoffarme Chrom und Nickel bezw. kohlen stoffarme Zv.-ischenlegierungen dieser Me talle sehr hoch im Preise stehen und eine nachträgliche Beeinflussung des Reinheits grades mit den bekannten Verfahren ohne gleichzeitige Oxydation der Legierungs metalle und eine damit verbundene Ver schlechterung der Eigenschaften nicht mög lich ist.
Praktische Versuche haben nun mehr zu der Feststellung geführt, dass sich auf der Grundlage der lebhaften Durchwir- belung des Metallbades im eisenlosen Hoch frequenz-Induktionsofen eine neue Arbeits weise entwickeln lässt, welche die Ansprüche -in den Reinheitsgrad der Ausgangsstoffe weitgehend herabzusetzen gestattet.
So wurde in einem praktischen Beispiel eine kohlenstoffa-rme Eisen-Chromlegierung in der 'gTeise hergestellt, dass zunächst ein Ferrochrom mit 4,8 % C und 64,9 % Cr einem Eisenbad zulegiert und ansehliess'end der Kohlenstoff durch Frischen mittelst Hammerschlages beseitigt wurde. Unmittel bar nach dem Chromzusatz enthielt die Schmelze 1,04 % C und 14,5 1o Cr. nach dem Frischen war der Kohlenstoffgehalt auf 0,16 % und der Chromgehalt auf 13,42 heruntergegangen.
Das Erzeugnis liess sich betriebsmässig einwandfrei verarbeiten und auf dem Stiefelwalzwerk zu Röhren aus- walzen, war also trotz der Frischbehand- luxig auch unter strengsten Bedingungen vollkommen rotbruchfrei. Damit ist erwiesen, dass die in bezug auf den Sauerstoff koch empfindlichen Chrom- und Nickellegierun gen im eisenlosen Hochfrequenz-Induktions- ofen einer Frischbehandlung ohne grösseren Abbrand unterworfen werden können, wo- bei gleichzeitig die metallurgischen Eigen tümlichkeiten diese. Ofen;
eine weitgehende Desoxyda.tion bei geeigneter Arbeitsweise gewährleisten.
In der Metallurgie des Reinnickels haben sich bisher Verfahren des Frischens unreiner Einsätze mittelst entsprechend zusammen gesetzter Schlacken nicht als durchführbar erwiesen. Der Grund hierfür liegt darin, dass bei den bisher nur zur Verfügung ste henden Geräten infolge des langsamen und unvollständigen -1,#blaufes der meta-llurgi- chen Reaktionen zwischen Schlacke und Bad in diesen eine Übersättigung des Bades mit Sauerstoff nicht sicher vermieden und auch nicht wieder rückgängig gemacht wer den kann;
diese Übersättigung wirkt sich bei der hohen Empfindlichkeit des Nickels in einer gefährlichen Verschlechterung der Eigenschaften aus. Die schmelztechnische Behandlung des Nickels ist aus diesen Gründen auf das Umschmelzen eines sehr reinen Vorprodukte: ohne nennens,wertei Be einflussung von de#.en Zusammensetzung beschränkt.
Versuche haben nun zur Ausbildung einer neuen Arbeitsweise auf der Grundlage des eisenlosen Hochfrequenz-Induktionsofens geführt, die eine Reinigung von Rohnickel auf metallurgischem Wege ermöglicht, wo bei die Gesamtgestehungskosten weitgehend herabgesetzt werden.
Das neue Verfahren wird durch das folgende Beispiel erläutert: Bei einem Umschmelzversuch eines sehr reinen Mond-Nickels in Anlehnung an die heute in der Nickelmetallurgie gebräuch liche Arbeitsweise wurde folgende Analyse erbalten: 98,86 % Ni -f- Co, 0,0.1 % Si, 0,013 % C, <B>0,72</B> % Fe, 0,15 % Mn, 0,0:5? % Mg, 0,029 % S, 0,142 % Cu.
Bei einem Raffinationsversuch wurde da gegen ein stark verunreinigtes, sowohl koh- lenstoff- wie schwefelhaltiges Nickel im eisenlosen Hochfrequenz-Induktionsofen ein geschmolzen und nach dem entwickelten Verfahren weiter behandelt.
Dieses besteht darin, dass zunächst mit Hilfe einer oxydie- renden Kalk-Fluss'spatschlacke durch Zu schlag von Nickeloxyd eine kräftige Frisch behandlung durchgeführt wird, bei der sämt- liehe Elemente mit höherer Affinität zum Sauerstoff als das Grundmetall weitgehend oxydiert und an die Schlacke gebunden wer den.
Im Anschluss daran wird unter einer dichten Kalk-Flussspatschlacke der als Nik- keloxyd . vorhandene Sauerstoffüberschuss durch Beigabe, zum Beispiel von Mangan, Silizium oder einem andern Desoxydations- mittel an dieses gebunden und mit Hilfe der lebhaften Bewegung des Ofens in die Schlaeke ausgewaschen. Die Fertiganalyse ergab folgende Zusammensetzung: 99,44 % Ni, 0,004 % Si, 0,010 % C, 0,190 Fe, 0,090 % Mn, 0;093 % Mg, 0,012 % S, 0,030 % Cu; A1 abwesend.
Der Reinheitsgrad des lediglich umge schmolzenen Reinnickels. wird damit erheb lich übertroffen. Das im eisenlosen Hoch frequenz-Induktionsofen gefrischte Nickel ist gut schmied- und walzbar.
Process for obtaining the purest possible metals and metal alloys. In metallurgy, methods have long been known and used to remove undesired admixtures from metals and alloys by allowing suitable chemically composed slugs to act.
Some of the impurities are converted into gaseous volatile compounds or either directly chemically bound to the slag or, through the addition of substances to which they have a higher affinity than the base metal, first converted into a more easily removable intermediate form and then only into the slag transferred.
In the Prayis, the effectiveness of this known method is essentially determined by the fact that the decisive processes, as herterogeneous reactions between two phases, only take place on the contact surface between the metal bath and slag.
However, since metal and slag are relatively immovable on top of each other in the known furnaces, the diffusion speed is decisive for the progress of the reaction to a much greater extent than the actual reaction speed of the chemical processes, with which the differences in concentration within the bath are decisive and balance the slag.
However, this diffusion rate is often undesirably low; in particular, it always becomes very small with decreasing concentration and temperature of the substance being treated, so that the last residues of the impurities can only be removed very slowly, if at all. The resulting disadvantages with regard to the economic viability of the manufacturing process and the quality of the products are immediately obvious.
Attempts have been made several times to force turbulence within the melt by mechanical movement of the bath or the entire furnace, for example by artificially introducing gas evolution, or to increase the reaction speed by increasing the temperature. However, these attempts have only been successful in individual cases, such as the poling of copper.
It is also known that in induction furnaces movements occur within the melt as a result of the ponderomotive force of the induction currents. These movements can only have a comparatively bad effect in the narrow, ring-shaped hearth of low-frequency induction furnaces, so that they are in no way able to influence their metallurgical picture.
The low-frequency induction furnaces therefore do not differ significantly in terms of speed and completeness of slag reactions from other types of furnace in which the bath is immobile; rather, they are inferior to these even because of the low slag temperature and have therefore not been able to establish themselves alongside the constantly evolving electric arc furnaces.
On the other hand, opinions about the influence of bath movement on the excretion of suspended impurities still differ widely; For example, the only reason that electric steel should not reach the quality of crucible steel is because the inevitable bath movement is one. prevent complete separation of the oxides.
In the high-frequency induction furnaces, the swirling of the metal bath is noticeable to a much greater extent than in the low-frequency furnaces, due to the compact shape of the melting point; their favorable influence on the mixing of alloys has been mentioned several times.
So far, the high-frequency induction furnaces have only been used for melting pure metals together.
Thus, numerous examples could be given that even in cases in which the use of impure inserts and subsequent refining by means of suitable slag would have been immediately obvious, the advantages of bath movement for refining work were not recognized at all and therefore high-quality pure ones Starting materials, with no subsequent influencing of the degree of purity, have merely been melted together.
The use of the known high-frequency induction furnace for refining operations in the sense given, namely removal of undesired additions from impure inserts, primarily by allowing suitably chemically mixed slugs to act, which also involves conversion the impurities in more easily removable intermediate forms through the addition of substances,
to which they have a greater affinity than can be connected to the metals to be cleaned, the underlying idea is to use the bath movement also from a metallurgical point of view to improve the slag work and thus to make the (bag of the product usable. This idea is based .
based on the knowledge gained through planned experiments that the movement of the bath in induction furnaces is of metallurgical importance in the type observed in high-frequency induction furnaces, and indeed in a completely unexpected direction that fundamentally shifts the inetallurgical picture.
According to the available results, this meaning is initially. This can be seen in the fact that, as a result of the bath movement, a previously unattained order of magnitude of speed and completeness of the slag reactions can be achieved.
The lively bath movement then favors coagulation of the highly dispersed reaction products formed within the 3-metal bath, so that, given the correct composition, they can be separated very quickly and completely into the object. The high frequency induction furnace is so
in complete contrast to the opinion expressed several times about the supposedly visual influence of bath movement on the isolation of the V c @ run cleanings distributed in the bathroom, especially because of the particularly effective bath movement in it in a second higher measure than the previously used. Conventional electric furnace types are able to achieve the highest degrees of purity by means of slag reactions.
The following examples of the method according to the invention show in more detail that the proposed route to refining metals involves an extremely important technical advance. These examples are intended to show that the new way of working not only enables a significant increase in the quality of products that are already known, but also enables completely new production processes that could not be carried out in the devices previously used.
The increase in the fresh speed through the lively bath movement of an iron-loose high-frequency induction furnace can initially be used to ensure that the undesirable companion of iron with a higher affinity for oxygen than the base metal is much faster and more complete than with the previously known enamel devices are removed from use. It has already been possible in makeshift preliminary tests to melt an iron with only about 0.04% total impurities of carbon, silicon, manganese, phosphorus and sulfur and thus significantly exceed the previously known degrees of purity.
The progress achieved is further reinforced by the fact that the partial oxidation of the base metal, which is inevitable during fresh treatment, can be reversed much more completely than before. As a result of the energi rule bath movement, the reaction of the oxygen bound to iron with the added deoxidizer takes place very quickly; The deoxidation projects that develop in the process can therefore be bound very quickly and completely to the slag if the slag is handled correctly.
The speed of these processes therefore allows the oxygen to be washed out of the metal bath in such a way that, after a relatively high addition of a deoxidizing agent, the melt is tapped off at the moment when the main amount of oxygen is already bound and in the slag is transferred.
Steels manufactured according to these considerations with a very low carbon content of 0.04% were very good despite the low content of deoxidizing agents, namely 0.13 to 0.17% Mn and 0.15 to 0.22% Si good red break free; they could be rolled out into rods and thin sheets with very little waste.
A sample processed cold on a high-performance rolling mill with large reductions and high speed was still completely flawless after rolling by 90% to 0.22 mm without intermediate annealing; the examination of the annealed sheet metal strips on the Erichsen apparatus resulted in low values that were consistently well above the normal curve drawn up by Ericksen.
A material produced according to: the same considerations - with 0.01% C, 0.46% Mn and 0.22% Si - could be milled into tubes in a perfectly flawless manner on the boot rolling mill. Carbon steels manufactured using the same process already showed quality figures for high hardening in the preliminary tests, which not only matched the figures for selected commercial steels, in some cases even considerably exceeded them.
Iron-chromium alloys melted in the same way can be processed further with a surprisingly unknown ease. For example, the amount of work involved in hot rolling a chrome iron with 0.02% C and 12.67% Cr was only about two thirds of that of a mild steel rolled under the same conditions. With a chrome-nickel steel iuit 1.18% C and 1,
45% Cr also noticed the low level of force applied when pulling; The same steel could be rolled out on a tubular rolling mill without any problems, when the power requirement was about 10% lower than with a first-class commercial material processed under completely identical conditions: the development opportunities resulting from the new method of operation are supposed to be it can be explained by the following two examples.
The production of the chromium and nickel alloys with low carbon content required for various purposes is nowadays only possible at very high costs, since the low-carbon chromium and nickel, which can be used alone as an alloy additive, bezw. Low-carbon intermediate alloys of these metals are very expensive and it is not possible to subsequently influence the degree of purity with the known processes without simultaneous oxidation of the alloy metals and the associated deterioration in properties.
Practical tests have now led to the finding that, on the basis of the lively whirling through of the metal bath in the ironless high-frequency induction furnace, a new way of working can be developed which largely allows the demands on the purity of the starting materials to be reduced.
In a practical example, a low-carbon iron-chromium alloy was produced in such a way that initially a ferrochrome with 4.8% C and 64.9% Cr was alloyed to an iron bath and then the carbon was removed by refining with a hammer blow . Immediately after the addition of chromium, the melt contained 1.04% C and 14.5% Cr. after refining the carbon content had decreased to 0.16% and the chromium content to 13.42.
The product could be processed without any problems and rolled out into tubes on the boot rolling mill, so it was completely free of red breakage even under the strictest conditions, despite being freshly handled. It has thus been proven that the chromium and nickel alloys, which are sensitive to oxygen when boiling, can be subjected to a fresh treatment in ironless high-frequency induction furnaces without major burn-up, while at the same time the metallurgical peculiarities of this. Oven;
ensure extensive deoxidation when working appropriately.
In the metallurgy of pure nickel, processes of refining impure inserts by means of appropriately composed slag have not proven to be feasible. The reason for this is that with the devices that have only been available up to now, due to the slow and incomplete process of the metal-surgical reactions between the slag and the bath, an oversaturation of the bath with oxygen cannot be reliably avoided cannot be reversed;
Given the high sensitivity of nickel, this oversaturation has the effect of a dangerous deterioration in properties. For these reasons, the technical melting treatment of nickel is limited to the remelting of a very pure preliminary product: without any significant influence on the composition.
Attempts have now led to the formation of a new mode of operation on the basis of the ironless high-frequency induction furnace, which enables raw nickel to be cleaned by metallurgical means, where the overall production costs are largely reduced.
The new method is illustrated by the following example: In a remelting test of a very pure moon nickel based on the working method commonly used in nickel metallurgy today, the following analysis was obtained: 98.86% Ni -f-Co, 0.0.1% Si , 0.013% C, <B> 0.72 </B>% Fe, 0.15% Mn, 0.0: 5? % Mg, 0.029% S, 0.142% Cu.
In a refining attempt, however, a heavily contaminated nickel containing both carbon and sulfur was melted in an ironless high-frequency induction furnace and treated further according to the developed process.
This consists in that a vigorous fresh treatment is carried out first with the aid of an oxidizing lime-fluorspar slag by adding nickel oxide, in which all elements with a higher affinity for oxygen than the base metal are largely oxidized and bound to the slag will.
Subsequently, under a dense lime fluorspar slag, the nickel oxide. Existing oxygen surplus is bound to this by adding, for example, manganese, silicon or another deoxidizing agent and washed out into the slag with the help of the lively movement of the furnace. The final analysis gave the following composition: 99.44% Ni, 0.004% Si, 0.010% C, 0.190% Fe, 0.090% Mn, 0; 093% Mg, 0.012% S, 0.030% Cu; A1 absent.
The degree of purity of the pure nickel that has just been melted back. is thus considerably exceeded. The nickel refined in the ironless high-frequency induction furnace is easy to forge and roll.