CH642874A5

CH642874A5 - Verfahren zur herstellung von nickelhalbzeugprodukten.

Info

Publication number: CH642874A5
Application number: CH117680A
Authority: CH
Inventors: Georg Hurdelbrink
Original assignee: Hurdelbrink Montamet
Priority date: 1979-02-14
Filing date: 1980-02-13
Publication date: 1984-05-15
Also published as: GB2042379A; DE2905508C2; GB2042379B; FR2448945A1; FR2448945B1; DE2905508A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gestreckten Formen von Nickelhatbzeugprodukten hoher Reinheit, insbesondere von Nickelbändern und -drähten, ausgehend von plattenförmigen Elektrolyt-Nickelkathoden, bei dem die Nickelkathodenplatte zu walz- oder ziehfähigem Ausgangsmaterial umgeformt und nachfolgend mit einer Walz- oder Ziehbehandlung einer Formgebung unter Strek-kung und Querschnittsverringerung unterzogen werden.

Ein bekanntes und weithin praktiziertes Verfahren der vorstehenden Art sieht eine Zerkleinerung der Rohware vor, die dann im Elektroofen bei Temperaturen oberhalb 1600 C erschmolzen und in Blöcke bis zu 51 Gewicht gegossen wird.

um danach aus den Blöcken, die zunächst nochmals in einem Stossofen auf ca. 1200 C erhitzt werden, in einem Walzvorgang Stangen als Ausgangsprodukt für eine nachfolgende Walz- oder Ziehbehandlung auf einer Walzstrasse zu gewinnen. Dieser aufwendige Umformvorgang der Rohware zur Stangenform ergibt sich aus der durch die elektrolytische Gewinnung bedingten ungünstigen Form der Rohware; die Elektrolyt-Nickelkathoden besitzen nämlich eine durch die galvanische Gewinnung bedingte Plattenform (von z.B. ca. 950 x 920 x 10 mm), die sich für eine direkte Umsetzung in langgestreckte Formen durch Walzen oder Ziehen nicht eignet. Die zum nachfolgenden Walzen oder Ziehen gewünschte Stangenform wird also herkömmlich durch ein Umschmelzen und ein Niederwalzen der aus dem Schmelzvorgang gewonnenen Blockform erstellt. Nachteilig bei dieser bisher als unumgänglich angesehenen Verarbeitung ist nicht nur der hohe Arbeits- und Energieaufwand, sondern insbesondere auch die Schwierigkeit, zusätzliche unvermeidliche Verunreinigungen beim Schmelzen und Walzen durch Verzunderung möglichst gering zu halten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges, unaufwendiges Verfahren zur Herstellung von gestreckten Formen von Nickelhalbzeugprodukten zu schaffen, das gleichzeitig zu einer höheren Reinheit des Halbzeugprodukts führt.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe von einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art ausgehend dadurch gelöst, dass die Kathodenplatten direkt ohne einen Um-schmelzvorgang einzeln oder nach einem Aneinander-schweissen und/oder nach einem Längszerteilen in walzbare Stangen oder Streifen einem nachfolgenden Walz- oder Ziehverfahren zugeführt werden. Die Platten können einzeln oder zu Reihen aneinandergeschweisst werden, sie können vor dem Walzen oder Ziehen längsgeteilt werden und diese Längsteilung kann auch vor einem Aneinanderschweissen erfolgen.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird in überraschend einfacher Weise eine Umsetzung der Plattenform in die Stangenform in einem «kalten» Verfahren geschaffen, in dem die Kathodenplatten bei der Zerkleinerung bereits auf die Querschnittsabmessung der herzustellenden Stangenform gebracht und durch endseitiges Aneinanderschweissen in die fortlaufende Stangenform umgesetzt werden. Gleichzeitig widerlegt das Verfahren überkommene Vorurteile, nach denen das Elektrolyt-Nickel einen für die direkte kalte Weiterverarbeitung ungeeigneten, inhomogenen Aufbau besitze und erst durch Einschmelzen walz- und ziehfähig wer- . de.

Die Reihenfolge des Streifenschneidens und Aneinander-schweissens ist dabei je nach den maschinentechnischen Möglichkeiten wählbar, d.h., es können zuerst Streifen aus den Platten geschnitten und dann aneinandergeschweisst werden, es können die Platten aber auch vor dem Schneiden oder Spalten zu fortlaufenden Bändern aneinandergeschweisst werden, um dann die Bänder streifenförmig in lange walzbare Stangen zu teilen. Hieraus ergibt sich zunächst eine Arbeits- und Energieersparnis, mit der sich die Verfahrenskosten gegenüber dem herkömmlichen Verfahren auf weniger als ein Drittel reduzieren lassen.

Noch bedeutsamer sind die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens hinsichtlich der Reinheit des Produkts. Waren nämlich nach dem herkömmlichen Verfahren Reinheitsgrade von 99,6 bis 99,8% Nickel ein nur mit äusserster Anstrengung erzielbarer Grenzwert, der sich aus den Beeinflussungen des Materials im Umschmelz- und Walzvorgang im Elektroofen und auf der Walzstrasse als nicht mehr mit vertretbarem Aufwand überwindbar ergab, dann eröffnet sich nunmehr die Möglichkeit. Reinheitsgrade von wesentlich über 99,9, sogar von mehr als 99,97% Nickel zu errei5

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chen. Damit sind analytische Werte wesentlich oberhalb der bisher bei gewalzten und gezogenen Halbzeugprodukten angegebenen Grenzwerte erzielbar. Gleichzeitig gewinnt das Material bekanntermassen mit höherer Reinheit auch erheblich in seinen mechanischen Eigenschaften, wie sie für die Weiterverarbeitung wesentlich und wünschenswert sind.

Der Einsatz derartiger Halbzeuge ist breit gestreut. So finden diese Anwendung bei Schweisselektroden, bei Elektroden für die Schutzgasschweissung, bei Anoden für die Galvanik, bei Fernsehröhren, elektrischen Lampen, Zündkerzen, in der optischen Industrie und auch bei Bauteilen für die Elektroindustrie. Diese Anwendungsbereiche fordern überwiegend Reinnickel in Drahtform. Darüber hinaus werden Reinnickelbänder, beispielsweise für die Herstellung von Münzronden, für chemische Apparate, für Armaturen oder für Verpackungen und Werkzeuge angefordert. Den hohen und eher zunehmenden Anforderungen aus diesem Anwendungsbereich kann nunmehr sehr viel weitergehend und überaus kostengünstig entsprochen werden.

Für das Verschweissen der Stangenabschnitte erscheinen grundsätzlich verschiedene Schweissverfahren geeignet; vorzugsweise jedoch werden die Stangenabschnitte durch Stumpfschweissen miteinander verbunden. Ein solches Verschweissen ist beispielsweise mit automatischen Abbrenn-Stumpfschweissmaschinen rationell und qualitativ hochwertig durchführbar.

Die Kathodenplatten aneinanderzuschweissen ist auch mit Hilfe von Schweisselektroden möglich. Die extreme Reinheit von Nickelhalbzeug aus diesem Verfahren hat sogar zu Schweisselektroden aus Nickel geführt, mit denen überraschend ein Verschweissen von Nickel (bisher nur mit Nickel-Titan-Elektroden üblich) ermöglicht ist. Damit sind aber auch Schweissstellen ohne störende Beimengungen erzielt.

Indem die Stangen zumindest im Bereich der Schweissstellen nach dem Verschweissen einer thermischen Gefügebehandlung unterzogen werden, lässt sich erforderlichenfalls eine für die weitere Verarbeitung erwünschte gleichmässige Weichheit der Stangen gewährleisten und ein Brechen der Stangen im Schweissstellenbereich bei der nachfolgenden Bearbeitung ausschliessen.

Das Schneiden oder Spalten lässt sich z. B. mit bekannten Rollen-Spaltanlagen durchführen, deren parallele Rollenmesser durchlaufende Platten in einem Arbeitsgang in Streifen unterteilen.

Die Elektrolytplatte kann vor dem Zerteilen in Streifen bereits einem Walzvorgang unterzogen werden, der die Plattenstärke herabsetzt und das Spalten in Streifen erleichtert.

Vier Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Ver-5 fahrens werden nachfolgend erläutert:

I. Eine Elektrolyt-Nickelkathode mit den Abmessungen von 950 x 920 x 10 mm wird auf einer Schere oder Spaltanlage in Streifen von 10 mm Breite zu Stangenabschnitten mit einem Querschnitt von 10 x 10 mm geschnitten und einer io Stumpfschweissmaschine zugeführt, die die Stangenab- • schnitte endseitig zusammenschweisst. Die die Schweissma-schine verlassende Stange wird einem Ziehvorgang in einer Ziehmaschine unterzogen, die das gewünschte Halbzeugprodukt in Drahtform aus den Stangen in herkömmlicher 15 Weise erstellt. Das Halbzeug wird dann zu Ringen von z. B. 100 kg Gewicht aufgespult.

II. Rohware in Form von Elektrolyt-Nickelkathoden mit Abmessungen der zum Verfahren I genannten Art wird in Streifen von 200 mm Breite auf einer Schere oder Spaltan-

20 läge geschnitten, um Stangenabschnitte mit einem Querschnitt von 200 x 10 mm zu erzeugen. Diese Stangenabschnitte werden einer Stumpfschweissmaschine zugeführt, die die Stangenabschnitte durch endseitiges Aneinanderschweissen miteinander verbindet. Die erzeugte Stange wird 25 nachfolgend einem Walzvorgang in einer Walzeinrichtung unterzogen und zu Münzbändern ausgewalzt, die dann zu Coils von z.B. 21 Gewicht aufgespult werden.

III. Rohware in Form von Elektrolyt-Nickelkathoden in den Abmessungen 950 x 925 x 10 mm wird im Ganzen aus-

30 gewalzt, um bestimmte Dickenmasse zu erzeugen. Diese Bleche werden gespalten, wonach die Stangenabschnitte mit einer Schweissmaschine durch endseitiges Aneinanderschweissen miteinander verbunden werden. Diese erzeugten Stangen werden dann noch einmal gewalzt und zu Nickelblechcoils 35 (bis zu 21 Gewicht) auf Haspeln aufgespult.

IV. Elektrolyt-Nickelkathodenplatten mit den in den Beispielen I. bis III. angesetzten Massen werden aneinandergereiht und an den Stosskanten miteinander zu Bändern von ca. 920 mm Breite und 10 mm Stärke verschweisst. Das Ver-

40 schweissen erfolgt mit Nickelelektroden höchster Reinheit, wie sie nach diesem Verfahren erzielbar sind, und die sich zum Verschweissen von Nickelteilen als geeignet erwiesen haben. Die Platten werden mit der vollen Breite oder in Stangen aufgespalten zu dem gewünschten Halbzeug ausge-45 walzt.

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Claims

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1. Verfahren zur Herstellung von gestreckten Formen von Nickelhalbzeugprodukten hoher Reinheit, insbesondere von Nickelbändern und -drähten, ausgehend von plattenför-migen Elektrolyt-Nickelkathoden, bei dem die Nickelkathodenplatten zu walz- oder ziehfähigem Ausgangsmaterial umgeformt und nachfolgend mit einer Walz- oder Ziehbehandlung einer Formgebung unter Streckung und Querschnittsverringerung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenplatten direkt ohne einen Um-schmelzvorgang einzeln oder nach einem Aneinander-schweissen und/oder nach einem Längszerteilen in walzbare Stangen oder Streifen einem nachfolgenden Walz- oder Ziehverfahren zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenplatten zunächst streifenförmig zu Stangenabschnitten geschnitten oder gespalten werden, worauf die Stangenabschnitte aneinandergereiht und endseitig zur Stangenform miteinander verschweisst werden.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenplatten reihenweise zu Kathodenplatten-bändern aneinandergeschweisst und die so erhaltenen Ka-thodenplattenbänder der Länge nach fortlaufend in Streifenform zu walzbaren Stangen geschnitten oder gespalten werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschweissung der Stangenabschnitte bzw. Kathodenplatten durch Stumpfschweissen erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenplatten mit nach diesem Verfahren gewonnenen, hochreinen Nickel-Schweisselektroden aneinandergeschweisst werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangen zumindest im Bereich der Schweissstellen nach dem Verschweissen einer thermischen Gefügebehandlung unterzogen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die geschnittenen oder gespaltenen Streifen eine Breite von etwa 10 mm erhalten und dass die mit dieser Breite erhaltenen Stangen zu Drähten gezogen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die geschnittenen oder gespaltenen Streifen eine Breite von 100 bis 200 mm erhalten und dass die mit dieser Breite erhaltenen Stangen zu Bändern gewalzt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenplatten vor dem Längszerteilen zu Platten verringerter Dicke ausgewalzt werden.