Verfahren zum Entschwefeln von Metallpulver Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Glühen von Metallpulver, insbesondere von Nickel- und Eisenpulver
in Wasserstoffatmosphäre.Method for Desulfurizing Metal Powder The invention relates to
a method for annealing metal powder, particularly nickel and iron powder
in a hydrogen atmosphere.
Bei der Herstellung von Metallpulver, besonders auf chemischem Wege,
fallen oft Pulver an, die für viele Verwend-ungszwecke einen zu hohen Schwefelgehalt
besitzen. Es wurde bereits vorgeschlagen, derartige Pulver durch Glühen in strömendem
Wasserstoff zu entschwefeln. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß ein großer Überschuß
von Wasserstoff benötigt wird, weil bei den in Frage kommenden Glühtemperaturen
die Schwefelwasserstoff-Wasserstoff-Gleichgewichte nach der Wasserstoffseite verschoben
sind. Um z. B. Nickelpulver zu entschwefeln, wird bei Erreichung des Gleichgewichts
bei 1100' C
1/io des Wasserstoffangebotes ausgenutzt, bei 500' C
nur
1/looo. Um 0,01 1/o Schwefel aus 1 kg Nickelpulver zu entfernen, werden
bei 11001 C 0,7 1, bei 500' C 70-1 Wasserstoff benötigt. Da beim Glühen
ein Zusammensintern des Pulvers vermieden werden muß, darf nicht über
600 bis 700' C geglüht werden. Bei dieser Temperatur werden aber große
Mengen Wasserstoff benötigt.In the production of metal powder, especially by chemical means, powders are often produced that have too high a sulfur content for many purposes. It has already been proposed to desulfurize such powders by annealing in flowing hydrogen. This process has the disadvantage that a large excess of hydrogen is required because the hydrogen sulfide-hydrogen equilibria are shifted towards the hydrogen side at the annealing temperatures in question. To z. B. to desulfurize nickel powder, when the equilibrium is reached at 1100 'C 1 / io of the hydrogen supply is used, at 500' C only 1 / looo. To remove 0.01 1 / o sulfur from 1 kg of nickel powder, 0.7 1 is required at 11001 C and 70-1 at 500 ° C. Since sintering together of the powder must be avoided during the annealing, the annealing must not be above 600 to 700 ° C. At this temperature, however, large amounts of hydrogen are required.
Um den nicht gebundenen Wasserstoff der Wiederverwendung zuzuführen,
wird im allgemeinen das Gas aus dem Ofen abgeführt, der Schwefelwasserstoff daraus
entfernt und der gereinigte Wasserstoff dann im Kreislauf in den Glühofen wieder
hineingegeben. Dieses Verfahren ist aber sehr umständlich und erfordert umfangreiche
Einrichtungen.To recycle the unbound hydrogen,
In general, the gas is removed from the furnace and the hydrogen sulfide is removed from it
removed and the cleaned hydrogen is then recycled back into the annealing furnace
put in. However, this procedure is very cumbersome and requires extensive work
Facilities.
Mit der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Für
eine weitgehende Entschwefelung des Metallpulvers, wobei nur sehr wenig Wasserstoff
benötigt wird, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Glühen des Metallpulvers
in Gegenwart von Schwefelwasserstoff bindenden Getterstoffen vorzunehmen. Als h-ierfür
besonders geeignete Stoffe eignen sich die Oxyde des Magnesiums und Calciums.The present invention avoids these disadvantages. For
extensive desulphurization of the metal powder, with very little hydrogen
is required, it is proposed according to the invention, the annealing of the metal powder
to be carried out in the presence of getter substances which bind hydrogen sulfide. As for this
Particularly suitable substances are the oxides of magnesium and calcium.
Die sich bildenden Sulfide stehen z. B. bei 1100' C
mit Schwefelwasserstoff-Wasserstoff-Gemischen
im Verhältnis von 1 108 bzw. 1 101-5 und bei 700' C im Verhältnis
von 1 1015 bzw. 1 1023 im Gleichgewicht. Die Entschwefelung ist demnach
praktisch vollständig. Die genannten Oxyde werden in Schalen zusammen mit dem Metallpulver
in die Glühzone des Ofens gegeben. Die Bindung des Schwefels durch den Kalk erfolgt
nach der Gleichung
H2 S + Ca 0 ---> Ca S + H2 0.
Der an Schwefel gebundene Wasserstoff wird in Wasser umgesetzt, fällt also für eine
weitere Entschwefelung aus und muß demnach ersetzt werden. Daher ist es zweckmäßig,
den Wasserstoff langsam durch den Ofen strömen zu lassen.The sulfides that form are available for. B. at 1100 'C with hydrogen sulfide-hydrogen mixtures in the ratio of 1 108 or 1 101-5 and at 700' C in the ratio of 1 1015 or 1 1023 in equilibrium. The desulfurization is therefore practically complete. The oxides mentioned are placed in bowls together with the metal powder in the annealing zone of the furnace. The binding of the sulfur by the lime takes place according to the equation H2 S + Ca 0 ---> Ca S + H2 0.
The hydrogen bound to sulfur is converted into water, so it falls out for further desulfurization and must therefore be replaced. It is therefore advisable to let the hydrogen flow slowly through the furnace.
Zum Vergleich wurde Nickelpulver mit 0,0110/0 Schwefel in einem Wasserstoff
enthaltenden Ofen ohne Getterstoff 1/2 Stunde bei 7001 C geglüht. Es trat
fast keine Entschwefelung ein. Enthielt der Ofen je-
doch einige Stücke Ca0,
so fiel der Schwefel bei gleicher Behandlung auf 0,001 II/o ab. Er konnte
im Kalk nachgewiesen werden.For comparison, nickel powder with 0.0110 / 0 sulfur was annealed for 1/2 hour at 7001 C in a hydrogen-containing furnace without getter material. There was almost no desulfurization. If, however, the furnace contained a few pieces of Ca0, the sulfur dropped to 0.001 per cent with the same treatment. It could be detected in the lime.