DE187457C - - Google Patents
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
- M 187457 KLASSE 40«. GRUPPE
in ESSEN, Ruhr.
des Aluminiumthermits.
Man hat bereits versucht, hei dem bekannten Goldschmidtschen Thermitverfahren das Aluminium
durch verschiedene andere Stoffe zu ersetzen und insbesondere Silicium angewendet,
da Silicium ein sehr luftbeständiger Grundstoff ist und molekular noch mehr Sauerstoff binden kann als Aluminium, was
für ein solches Reaktionsgemisch vorteilhaft ist. Die dahingehenden Versuche sind aber
ίο fehlgeschlagen (vergl. den Vortrag von Dr.
Hans Goldschmidt, veröffentlicht in dem Bericht des 5. Internationalen Kongresses für
angewandte Chemie zu Berlin 1903, Sektion ΠΙΑ, Bd. 2, S, i88).
Dieses überraschende negative Verhalten des Siliciums hat bei weiterer Untersuchung
zu folgender Erfindung geführt:
Mischt man dem Silicium Calcium bei, wobei naturgemäß noch Zusätze anderer Metalle
ohne weiteres zulässig sind, wenn dies auch die charakteristische Reaktion nicht
irgendwie ändert, so findet eine glatte Reaktion statt, welche der Reaktion von Aluminium
mit Metalloxyden ähnlich verläuft.
Während nämlich, wie in obenerwähntem Vortrage beschrieben, beispielsweise ein Gemisch
von Nickeloxyd oder Eisenoxyd mit feinverteiltem Silicium überhaupt nicht zur Reaktion zu bringen ist, wird bei Gegenwart
von Calcium durch dessen hohe Wärmewirkung und Reaktionsgeschwindigkeit das Silicium
mit als Reduktionsstoff zur Reaktion gebracht.
Es ist zwar schon in der Patentschrift 159757
darauf hingewiesen worden, daß man Calciumthermite herstellen kann. Es ist auch darauf
hingewiesen, daß man das Silicium bei Herstellung von Thermiten mit benutzen kann.
Es· ist auch am Schlüsse dieser Patentschrift, Zeile 56 bis 60, erwähnt, daß man die Legierung
der betreffenden Metalle für die dort erwähnten Zwecke der Gewinnung dichter
Metallgüsse verwenden könne.
: Demgegenüber wird darauf hingewiesen, daß zu damaliger Zeit diese Auseinandersetzung rein hypothetischer Natur war, daß sie nicht auf einer praktischen Durcharbeitung und Durchprobierung basierte, und daß sich auch bei der praktischen Durchprobierung herausgestellt hat, daß besonders bestimmte Verhältnisse zwischen Calcium und Silicium gute Wirkungen ergeben, auf die es bei vorliegender Erfindung ankommt, nämlich gute Metallausbeute, flüssige Schlacke.ijiund ohne äußere Erwärmung lebhafte und doch ruhig erfolgende Reaktion mit genügender Reaktionsgeschwindigkeit bei hoher Temperaturentwickelung; letztere muß noch über dem Schmelzpunkt des kohlefreien Chroms liegen, da ja auch dieses, wie weiter unten angegeben
: Demgegenüber wird darauf hingewiesen, daß zu damaliger Zeit diese Auseinandersetzung rein hypothetischer Natur war, daß sie nicht auf einer praktischen Durcharbeitung und Durchprobierung basierte, und daß sich auch bei der praktischen Durchprobierung herausgestellt hat, daß besonders bestimmte Verhältnisse zwischen Calcium und Silicium gute Wirkungen ergeben, auf die es bei vorliegender Erfindung ankommt, nämlich gute Metallausbeute, flüssige Schlacke.ijiund ohne äußere Erwärmung lebhafte und doch ruhig erfolgende Reaktion mit genügender Reaktionsgeschwindigkeit bei hoher Temperaturentwickelung; letztere muß noch über dem Schmelzpunkt des kohlefreien Chroms liegen, da ja auch dieses, wie weiter unten angegeben
wird, regulinisch abgeschieden wird. Dabei ist zu bemerken, daß die Angaben der Patentschrift
159757 sich naturgemäß nur auf das Verfahren der Herstellung dichter Metallgüsse,
bei denen also von außen Wärme auf das Thermit einwirkt, beziehen, nicht aber auf eine Thermitmischung, welche ohne äußere
Erwärmung gute Metallausbeute und leicht flüssige 'Schlacke ergibt.
Trotz der scheinbaren Ähnlichkeit ist demnach der Gegenstand der Erfindung durch
Patent 159757 nicht vorweggenommen, da der Gegenstand der vorliegenden Erfindung
nur für diejenigen thermischen Zwecke bestimmt ist, bei denen es auf gute Metallausbeute und leicht flüssige Schlacke ankommt,
wie Metallherstellungs - und Schweißzwecke. Es sollen einige besondere Beispiele gegeben
werden:
Nimmt man. eine Mischung von 20 Prozent Calcium, 10 Prozent Silicium und 70 Prozent
Eisenoxyd oder Eisenoxyduloxyd, so erhält man eine glatte Abscheidung von
schmiedbarem Eisen und eine dünnflüssige Schlacke, die im wesentlichen aus Calciumsilikat
besteht. Es findet eine sehr ruhige Reaktion statt, ein guter Fluß der Masse, und die Ausbeute an Metall ist eine verhältnismäßig
hohe. Infolgedessen ist diese Mischung sowohl zur Herstellung von Metallen verwendbar, da z. B. auch die Reaktion mit
Chromoxyd in derselben Weise verläuft, wie auch als Schweißmittel, da viel Wärme frei
wird.
Selbstverständlich lag es nun nahe, nachdem man die Eigenschaften des Calciums als
Zumis.chung zum Silicium kennen gelernt hatte, auch das Verhalten von Calcium in
Verbindung mit Metalloxyden allein zu untersuchen. Das. gab aber negative Erfolge, weil
die Calciumschlacke zu strengflüssig war, woraus sich klar ergibt, daß das Verhalten
der Calciumsiliciummischung gegebenenfalls in Verbindung mit anderen Metallen als etwas
Eigenartiges zu betrachten ist.
Beispielweise reduziert das metallische Calcium wohl Chromoxyd, aber eine einheitliche
Abscheidung von Chrom als Regulus findet hierbei nicht statt. Auch verläuft die Reaktion
mit reinem Calcium zum Teil außerordentlich heftig, wie z. B. bei der Reduktion
von Eisenoxyd mit Calcium, so daß dies technisch nicht zu verwerten ist.
Es ist noch zu erwähnen, daß die hinzugefügten Metalle entweder solche Metalle
sein können, welche an der Reaktion teilnehmen, wie etwa Aluminium oder Magnesium,
oder daß sie nur als einzuschmelzende Metalle zu betrachten sind, welche die Menge des
gewonnenen Metalles oder die Beschaffenheit der Legierung ändern sollen. Ferner kann
Calcium und Silicium nicht nur als Gemisch verwendet werden, sondern besonders auch
als Legierung, welche den Vorteil hat, daß sie nicht so leicht oxydiert wie Calcium
allein. In der Legierung kann gleichzeitig noch Aluminium oder Magnesium vorhanden
sein.
Natürlich müssen die Metalle oder die Legierung möglichst gut granuliert und mit
Metalloxyd gemischt werden, wie dies schon bei dem bekannten Aluminiumthermit vorgeschrieben
ist.
Selbstverständlich kann man statt Sauerstoffverbindungen
auch Metallschwefelverbindungen oder Metallhalogenverbindungen nehmen oder Gemische solcher untereinander
oder mit Oxyden, oder Salze, wie Sulfate, Nitrate, welche ebenfalls als Sauerstoffverbindungen
des Metalles in dieser Beziehung aufzufassen sind.
Claims (3)
1. Verfahren zur Gewinnung von Metallen in hocherhitztem flüssigen Zustande
unter Bildung leichtflüssiger Schlacke aus Metallsauerstoff-, Metallschwefel- oder
Metallhalogenverbindungen oder Gemengen dieser Stoffe mit Reduktionsstoff nach Art des Aluminiumthermits, dadurch
gekennzeichnet, daß als Reduktionsstoff Calcium und Silicium entweder als getrennte
Körper oder als Legierungen verwendet werden, wobei das Silicium infolge der dabei eintretenden hohen Wärmewirkung
des Calciums, insbesondere seiner hohen Reaktionsgeschwindigkeit, selbst als aktiver Reduktionsstoff wirkt.
2. Gemisch zur Ausführung des unter 1. geschützten Verfahrens, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis der aktiven Reduktionsstoffe so gewählt ist, daß Silicium den kleineren Teil der Reduktionsmittel
bildet.
3. Gemisch zur Ausführung des unter i. geschützten Verfahrens, dadurch gekennzeichnet,
daß Calcium, Silicium und eine Eisensauerstoffverbindung, gegebenenfalls
unter Hinzufügung aktiver oder inaktiver Metalle verwendet werden. .
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE187457C true DE187457C (de) |
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ID=451151
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3129563A1 (de) * | 1980-07-28 | 1982-12-09 | Perfect, Frederick H., Wyomissing, Pa. | Verfahren zur aluminothermischen herstellung von stickstoffarmen chrom und chromlegierungen |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3129563A1 (de) * | 1980-07-28 | 1982-12-09 | Perfect, Frederick H., Wyomissing, Pa. | Verfahren zur aluminothermischen herstellung von stickstoffarmen chrom und chromlegierungen |
DE3129563C2 (de) * | 1980-07-28 | 1988-11-03 | Reading Alloys, Inc., Robesonia, Pa., Us |
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