DE1608238C

DE1608238C - Process for the production of lead shot

Info

Publication number: DE1608238C
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Rudi ger Wulf Dipl Ing 5423 Braubach Kraft Günther Dipl Chem Dr 6242 Krön berg Schmidt Walter Dipl Chem Dr 6000 Frankfurt Muller
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Publication date: 1971-04-08

Description

Zur Herstellung von Bleischrot ist es bekannt, eine Schmelze aus Blei mit kleinen Anteilen an Arsen und Antimon durch in großer Höhe, im allgemeinen im Innern eines Turmes an der Spitze angebrachte Lochsiebe hindurchzugießen. Im Innern des Turmes nehmen die Schmelztröpfchen im freien Fall Kugelgestalt an, kühlen sich ab und werden in einem am Turmboden befindlichen Wasserbehälter abgebremst, gekühlt und gesammelt.For the production of lead shot, it is known to use a melt of lead with small proportions of arsenic and Antimony through perforated sieves placed at the top at a great height, generally inside a tower pour through. Inside the tower, the melt droplets take on a spherical shape in free fall, cool down and are slowed down, cooled and in a water tank located on the tower floor collected.

Die Siebe werden hierzu in vielen Fällen mit einem Futter aus Krätze ausgekleidet. Die Schrotlegierungen enthalten im allgemeinen bis 4% Antimon und bis 2% Arsen, Rest Blei. Nach einem weiteren bekannten Vorschlag werden Bleischmelzen eingesetzt, die aus Bleischrott gewonnen wurden und bei gegebenenfalls einem Arsengehalt, noch Gehalte von mehr als 0,1% Zinn, mehr als 0,2% Cadmium und mehr als 0,5% Zink aufweisen (USA.-Patentschrift 2113 279). Die Verwendbarkeit von in dieser Weise verunreinigten Bleischmelzen wird dadurch ermöglicht, daß im Bereich unterhalb des Siebbodens eine nichtoxydierende bzw. reduzierende Atmosphäre aufrechterhalten wird. Von Weichblei ist auch ein Schwefelgehalt von 0,0002% bekannt (V. T a f e 1, »Lehrbuch der Metallhüttenkunde«, Bd. II, 1953, S. 166). Schließlich sind Bleilegierungen für den Schrotguß bekannt, die bei I bis 1,5% Antimon noch einen Gehalt an 0,02 bis 0,04% Natrium, Rest Blei, aufweisen (Chemisches Zentralblatt, 1939, I, S. 4111).In many cases, the sieves are lined with a lining made of dross. The shot alloys generally contain up to 4% antimony and up to 2% arsenic, the remainder being lead. According to another well-known Proposal, lead melts are used, which were obtained from lead scrap and if necessary an arsenic content, nor a content of more than 0.1% tin, more than 0.2% cadmium and more than 0.5% zinc (U.S. Patent 2113 279). The usability of lead melts contaminated in this way is made possible by the fact that in the area a non-oxidizing or reducing atmosphere is maintained below the sieve bottom. A sulfur content of 0.0002% is known of soft lead (V. T a f e 1, »Textbook of Metallurgy«, Vol. II, 1953, p. 166). Finally, lead alloys are known for shot casting that are used in I up to 1.5% antimony still contain 0.02 to 0.04% sodium, the remainder being lead (chemical Zentralblatt, 1939, I, p. 4111).

Sofern die bekannten Turmgießverfahren sich der Auskleidung der Siebe mit Kratze bedienen, ist in vielen Fällen nicht mit einer für den praktischen Betrieb hinreichenden Sicherheit eine Zerteilung der Schmelze in einen Tröpfchenregen gewährleistet, da die Beschaffenheit der Kratze meist unterschiedlich ist und hinsichtlich oxydischer Gehalte, Dichte und Struktur in schwer kontrollierbarer Weise verschieden anfällt.If the known tower casting methods use the lining of the sieves with scrapers, it is in In many cases, a division of the Melt in a rain of droplets guaranteed, since the nature of the scratch is usually different and different in terms of oxide content, density and structure in a manner that is difficult to control accrues.

Hieraus resultiert bei den genannten Verfahren eine stark schwankende Ausbeute an brauchbaren Kugeln, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Verfahren stark beeinträchtigt wird.This results in a strongly fluctuating yield of usable spheres in the processes mentioned, whereby the economy of the process is severely impaired.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das die wirtschaftliche Verarbeitung von Bleischmelzen ohne Störanfälligkeit und in hoher Ausbeute zu einwandfreien Schrotkugeln ermöglicht. Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Herstellung von Bleischrot nach dem Turmgießverfahren durch Gießen einer Blei- oder Bleilegierungsschmclze durch ein im Turmkopf befindliches und mit Krätze ausgekleidetes Lochsieb und Auffangen der im freien Fall gebildeten Kugeln dadurch gekennzeichnet, daß Blei oder eine Bleilegierung, beide mit einem zusätzlichen Gehalt von 0,0005 bis 0,025%. vorzugsweise 0,0025 bis 0,015% Schwefel, eingesetzt und ein beim Einschmelzen hieraus gewonnener Bleischaum als Auskleidung für das Lochsieb verwendet wird.The invention is therefore based on the object to provide a method that the economic Processing of lead melts without susceptibility to failure and in high yield to perfect shotgun pellets enables. According to the invention, the process for the production of lead shot by the tower casting process by pouring a lead or lead alloy melt through a in the tower head and with Dross-lined perforated sieve and collecting the balls formed in free fall characterized in that that lead or a lead alloy, both with an additional content of 0.0005 to 0.025%. preferably 0.0025 to 0.015% sulfur is used and a lead foam obtained from this when it is melted down as a lining is used for the perforated screen.

Als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich Weichblei verschiedener Reinheit. Es kann sowohl ein Feinblei eingesetzt werden, als auch ist es zweckmäßig, ein Hüttenblei üblicher Zusammensetzung zu verwenden, bei welchen Bleisorten z. B. gemäß DIN 1719 dann der Schwefelzusatz von 0,0005 bis 0,025%, vorzugsweise 0,0025 bis 0,015%, vorgenommen wird.Soft lead of various purities is suitable as the starting material for the process according to the invention. Both a fine lead can be used and it is expedient to use a smelting lead of the usual composition to use which types of lead z. B. according to DIN 1719 then the addition of sulfur 0.0005 to 0.025%, preferably 0.0025 to 0.015%, is made.

Es wurde festgestellt, daß in dem erfindungsgemäßen Verfahren dem Schwefel in der Bleischmelze eine entscheidende Bedeutung zukommt. Bleischmelzen mit dem erfindungsgemäßen Schwefelgehalt bilden eine geeignet beschaffene Krätze, die auf Grund ihres sogenannten nassen, d. h. im wesentlichen metallischen Zustandes ein hervorragendes Mittel zum Auskleiden des Lochsiebs und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Dieser nasse, schwammige Schaum fällt in einer Menge von wenigen zehntel Prozenten, bezogen auf die Bleischmelze, an. Übersteigt der Schwefelgehalt der Bleischmelze die erfindungsgemäßen Gehalte, so wird eine unverhältnismäßig hohe und damit unwirtschaftliche Schaummenge erzeugt, während in dem darunterliegenden Schwefelbereich nur eine trockene, unbrauchbare Kratze anfällt.It was found that in the process according to the invention, the sulfur in the lead melt is of crucial importance. Form lead melts with the sulfur content according to the invention a suitably made scabies which due to its so-called wet, d. H. essentially metallic State an excellent means for lining the perforated screen and for carrying out the invention Procedure represents. This wet, spongy foam falls in an amount of a few tenths Percent, based on the lead melt. If the sulfur content of the lead melt exceeds that according to the invention Contents, a disproportionately high and therefore uneconomical amount of foam is generated, while in the sulfur area below there is only a dry, unusable scrape.

Das Lochsieb wird in erwärmten Zustand mit dem Bleischaum ausgekleidet. Der schwammige Bleischaum verbleibt während des Gießprozesses auf dem Siebboden, während die flüssige Bleischmelze in den schwammigen Schaum eindringt und nach dieser Kontaktierung das Sieb durch die Löcher gleichmäßig passiert. Wenn die Bleischmelze nicht die erfindungsgemäße Zusammensetzung hat, bildet sich auf dem Schmelzbad des Kessels eine weitgehend trockene Kratze. Ein mit solcher Kratze ausgekleidetes Sieb ist praktisch unbrauchbar, da diese Kratze in dem Sieb aufschwimmt und die aus dem Sieb austretenden Bleitropfen keine oder nur eine unvollkommene Kugelgestalt annehmen.The perforated screen is lined with the lead foam when it is heated. The spongy lead foam remains on the sieve tray during the casting process, while the liquid lead melt is in the spongy foam penetrates and after this contact the screen through the holes evenly happens. If the lead melt does not have the composition according to the invention, it will form on the The boiler melt pool has a largely dry scrape. A sieve lined with such a scraper is practically unusable, since this scrape floats in the sieve and the lead droplets emerging from the sieve take no or only an imperfect spherical shape.

Der erfindungsgemäß einzustellende Schwefelgehalt des Bleis ist nicht nur von Bedeutung für Bleischmelzen, die der Herstellung von Weichschrot dienen, das normalerweise aus Hüttenblei üblicher Zusammensetzung hergestellt wird, sondern auch für die Herstellung von Hartschrot aus Bleilegierungsschmelzen, wie Bleilegierungen mit Arsen und/oder Antimon. Derartige Hartschrotlegierungen weisen erfindungsgemäß bei einem Schwefelgehalt von 0,0005 bis 0,025 %, vorzugsweise 0,0025 bis 0,015%. einen Gehalt an Antimon von 0,01 bis 12%, vorzugsweise 0,01 bis 4%, und/oder einen Gehalt an Arsen von 0,01 bis 5%, vorzugsweise 0,01 bis 2,5%, auf. In di.esen Legierungen wirkt das Antimon als härtesteigernde Komponente, während Arsen die Oberflächenspannung erhöht. Derartiges Hartschrot wird meist für kleinere, bis 4 mm betragende Kaliber verwendet.The sulfur content of the lead to be set according to the invention is not only important for lead smelting, which are used for the production of soft meal, which is normally made from lead lead in the usual composition but also for the production of hard shot from lead alloy melts, such as lead alloys with arsenic and / or antimony. According to the invention, such hard shot alloys have a sulfur content of 0.0005 to 0.025%, preferably 0.0025 to 0.015%. a content of antimony from 0.01 to 12%, preferably 0.01 to 4%, and / or an arsenic content of 0.01 to 5%, preferably 0.01 to 2.5%. This works in these alloys Antimony as a hardness-increasing component, while arsenic increases surface tension. Such a thing Hard meal is mostly used for smaller ones up to 4 mm Caliber used.

Das Verfahren gemäß der Erfindung weist Vorteile auf. Der erfindungsgemäße Schwefelgehalt in Bleischmelzen bzw. Bleilegierungsschmelzen ermöglicht es, auf dem Schmelzbad eine für das Turmgießverfahren genau abgestimmte Schaummenge zu erzeugen. Dieser nasse und schwammige Metallschaum ist ein hervorragendes Mittel zum Auskleiden des Lochsiebs, weil er.infolge der ihm eigenen »Bremswirkung« den Bleistrom so steuert, daß Schrotkugeln nach dem Turmgießverfahren in wirtschaftlicher und reproduzierbarer Weise erzeugt werden können.The method according to the invention has advantages. The sulfur content according to the invention in lead melts or lead alloy melts make it possible to have one for the tower casting process on the weld pool to produce exactly the right amount of foam. This wet and spongy metal foam is an excellent one Means for lining the perforated sieve, because it controls the lead flow due to its own "braking effect" so that shotgun pellets are made using the tower casting process can be produced in an economical and reproducible manner.

Die Vorteile der Erfindung werden an Hand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.The advantages of the invention are explained in more detail using the examples below.

example 1

In einer Anlage für die Erzeugung von Bleischrot nach dem Turmverfahren wurde eine Bleilegierung der Zusammensetzung 2,9% Antimon, 1,2% Arsen, Rest Blei, für die Herstellung von Hartschrot mit einem unter dem erfindungsgemäßen Schwefelgehalt liegenden Gehalt von < 0,0005% verarbeitet. Der Turm wies eine Fallhöhe von etwa 40 m auf und war am Turmfuß mit einem etwa 1,50 m tiefen Wasserbehälter ausgestattet. Das mit runden Löchern versehene Stahl-A lead alloy was used in a plant for the production of lead shot using the tower process Composition 2.9% antimony, 1.2% arsenic, remainder lead, for the production of hard meal with a processed below the sulfur content according to the invention of <0.0005%. The tower pointed a drop height of about 40 m and was equipped with a water tank about 1.50 m deep at the base of the tower. The steel with round holes

blechsieb wurde mit der beim Einschmelzen dieser Legierung anfallenden, weitgehend trockenen Krätze ausgekleidet. Das Vergießen zum Schrot mußte nach wenigen Stunden wegen zu geringer Ausbeute eingestellt werden. Es wurden erhalten:The sheet metal sieve was largely dry with the dross that arises when this alloy is melted down lined. Pouring into the grist had to stop after a few hours because the yield was too low will. The following were obtained:

Brauchbarer Schrot (2,5 mm Durchmesser) 46°/o Unterkorn (2,25 bis .2,5 mm Durchmesser) 40% Nicht brauchbarer Ausschuß, der wieder eingeschmolzen werden mußte 14%Usable meal (2.5 mm diameter) 46% undersize (2.25 to .2.5 mm diameter) 40% Unusable scrap that had to be melted down again 14%

Example 2

Unter gleichen Versuchsbedingungen, wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde eine Bleilegierung der Zusammensetzung 3,2% Antimon, 1,4% Arsen, Rest Blei, zur Herstellung von Hartschrot verarbeitet, die einen erfindungsgemäßen Schwefelgehalt von 0,003% besaß. Beim Einschmelzen entstand ein nasser metallischer Schaum von etwa 0,1% der eingesetzten Legierungsmenge, der sich für das Auskleiden des Lochsiebs hervorragend eignete. Das Vergießen der Legierung zum Schrot verlief störungsfrei. Es wurden erhalten:Under the same test conditions as described in Example 1, a lead alloy of the composition 3.2% antimony, 1.4% arsenic, the remainder lead, processed for the production of hard meal, the had a sulfur content of 0.003% according to the invention. When it was melted down, a wet metallic one was created Foam of about 0.1% of the amount of alloy used, which is suitable for lining the Perforated sieve was excellent. The casting of the alloy into the shot went smoothly. There were receive:

Guter Schrot (2,5 mm Durchmesser) 68 %Good shot (2.5mm diameter) 68%

Unterkorn (2,25 bis 2,5 mm Durchmesser).. 22% Brauchbarer Schrot (< 2,25 mm Durchmesser) 5 %Undersize (2.25 to 2.5 mm diameter) .. 22% usable meal (< 2.25 mm diameter) 5%

Unbrauchbarer Ausschuß,
der eingeschmolzen werden mußte 5%Unusable scrap,
which had to be melted down 5%

In weiteren Versuchen wurden Chargen mit Hartschrotbleilegierungen der Zusammensetzung 3,1% Antimon, 1,4% Arsen, Rest Blei, mit Schwefelgehalten von 0,006 bzw. 0,011% in gleicher Weise mit gleich guten Resultaten verarbeitet wie die Charge mit 0,003% Schwefel.In further experiments, batches with hard shot lead alloys were used of the composition 3.1% antimony, 1.4% arsenic, remainder lead, with sulfur contents of 0.006 and 0.011% in the same way with the same good results processed like the batch with 0.003% sulfur.

Claims

Patent claims:

ίο 1. Process for the production of lead shot according to

the tower casting process by pouring a lead or lead alloy melt through a tower head located and lined with dross perforated sieve and collecting the formed in free fall Spheres, characterized in that that lead or a lead alloy, both with an additional content of 0.0005 to 0.025%, preferably 0.0025 to 0.015%. Sulfur is used and one obtained from it when it is melted down Lead foam is used as a lining for the perforated screen.

2. The method according to claim 1, characterized by the use of metallurgical lead more usual Composition with an addition of sulfur

Claim L.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the lead used in addition 0.01 to 12%, preferably 0.01 to 4%, antimony and / or 0.01 to 5%, preferably 0.01 to 2.5%, arsenic is added.