DE2657339B2 - Verfahren zur Herstellung von Strontiumgehalten in Silizium oder Ferrosilizium - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Strontiumgehalten in Silizium oder FerrosiliziumInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Erzeugung von Strontiumgehalten in Silizium oder Ferrosilizium. Die ji
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere den Zusatz von Strontium zu geschmolzenem Silizium oder
Ferrosilizium, wobei Mischungen von sauerstoffhaltigen Strontiumverbindungen mit Kohlenstoff verwendet
werden. w
Bei Silizium oder Ferrosilizium, die für die Behandlung
von Gußeisen vorgesehen sind, ist es wichtig, einen Strontiumgehalt von 0,6 bis 1,0% und höher beizufügen.
In der US-Patentschrift 33 74 086 wird ein erfolgreiches Verfahren beschrieben, das sich für diesen Zweck -n
eignet, bei dem aber eine strontiumhaltige Masterlegierung verwendet wird.
Die Herstellung einer strontiumhaltigen Masterlegierung
ist jedoch störend, wegen des dafür erforderlichen Aufwandes an Ausrüstung. in
Es isl daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, Strontiumzusätze von Ferrosilizium ohne den Zwischenschritt
einer strontiumhaltigen Masterlegierung herzustellen.
Weitere Ziele ergeben sich aus der folgenden ;-, Beschreibung und den Ansprüchen.
Ein Verfahren zur Herstellung von Strontiumzusätzen nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß
geschmolzenem Silizium oder Ferrosilizium bei einer Temperatur im Bereich von 1400°C bis 1700°C eine ....
Mischung beigefügt wird, die im wesentlichen aus Kohlenstoff und wenigstens einer Verbindung aus der
Gruppe Strontiumoxid, Strontiumcarbonat und Strontiumsulfat besteht, wobei der Kohlenstoff in der
Mischung im wesentlichen in einer stöchionietrisch erforderlichen Menge vorhanden ist, um die ausgewählte
Verbindung zu reduzieren und Strontiumcarbid zu bilden.
Die für die einzelnen Strontiumverbindungen stöchiometrisch erforderlichen Kohlenstoffmengen können aus
den folgenden Gleichungen bestimmt werden:
SrO + 3 C -* SrC2 + CO
SrCO3 + 4 C - SrC2 + 3 CO
SrSO4 + 4 C - SrC2 + SO2 + 2 CO
Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung wird fein verteilter Kohlenstoff, z. B. thermatomarer Kohlenstoff mit einer ausgewählten Strontiumverbindung vermischt oder mit einer Mischung solcher
Verbindungen, wobei die Korngröße dem Fisher Untersieb mit dem durchschnittlichen Durchmesser von
2,5 μιη entspricht; dann werden Preßlinge hergestellt,
zweckmäßigerweise Briketts unter Verwendung üblicher Bindemittel.
Die Preßlinge werden dann dem geschmolzenen Silizium oder Ferrosilizium (z. B. 50 bis 78 Si) beigefügt,
dessen Temperatur ungefähr 14000C bis 1700° C
beträgt, und zwar in Mengen, um den erwünschten Strontiumgehalt, z. B. 0,60 bis 1.00% Sr, in dem
geschmolzenen Metall einzustellen. Zweckmäßigerweise wird eine konventionelle Rührvorrichtung verwendet, z. B. Umrühren durch Gaseinleiten, mechanisches
oder induktives Rühren.
Nach der Zugabe der Preßlinge reagieren die Bestandteile miteinander unter Bildung von Strontiumcarbid,
das sich schnell mit dem Silizium in dem umgebenden geschmolzenen Metall vereinigt. Strontiumausbeuten
von ungefähr 30 bis 60% können erfindungsgemäß erhalten werden.
Beispiel I
Folgende Mischung wurde hergestellt:
Folgende Mischung wurde hergestellt:
SrCOj (chemisch rein,
2,5 μηι Fisher-Siebdurchmesser) 100Teile
Kohlenstoff 33 Teile
Bindemittel 3 Teile
Die trockene Mischung wurde in einer Mischmaschine mit zwei Behältern befeuchtet und zu Reguli geformt.
Die Reguli werden getrocknet und gesiebt, bevor sie dem geschmolzenen Ferrosilizium zugesetzt wurden.
70 g der Regulie (4 χ 20 Siebgröße) wurden 1000 g von geschmolzenem 75%igem Ferrosilizium zugesetzt
(75% Si, max. 0,5% Aluminium, max. 0,10% Ca, Rest Fe), das sich unter einer Argonatmosphäre in einem
Graphittiegel befand. Die Schmelze und die Reguli wurden mit einem Graphitschnellrührer umgerührt. Die
Temperatur der Schmelze war über 14000C. Nach 20 Minuten ergab die Analyse des behandelten Ferrosiliziums
1,48% Sr. Das entspricht einer Strontiumausbeute von 49%.
Beispiel 11
50 g SrCO3 des in Beispiel I verwendeten Typs
wurden 1000 g geschmolzenem 75%igem Ferrosilizium zugesetzt (75% Si, max. 0,5% Al, max. 0,1% Ca, Rest Fe),
das sich in einem Graphittiegel unter einer Argonatmosphäre befand. Die Schmelze und der SrCOj-Zusatz
wurden mit einem Graphitschnellrührer umgerührt. Die Temperatur der Schmelze war über 15500C. Nach 20
Minuten zeigte die Analyse des behandelten Ferrosiliziunis
0,54% Sr. Das entspricht einer Strontiiimausbcutc
von 18%.
Die Vorteile eines Zusatzes von SrCOj + 4 C gemäß
3 4
der Erfindung ergeben sich aus einem Vergleich der Vakuum oder in einem inerten Gas; eine weitere
obigen Beispiele. Möglichkeit besteht darin, daß das Zusatzmittel
Um eine optimale Strontiumausbeute zu erzielen, unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls
sollten die strontiumhaltigen Zusatzmaterialien vor dem gehalten wird.
Zutritt von Sauerstoff oder Luft geschützt werden, 5 Die in dieser Erfindung erwähnten Siebgrößen
indem das geschmolzene Metall unter einer nichtoxidie- entsprechen der U.S. Siebserie,
renden Atmosphäre gehalten wird, beispielsweise im
renden Atmosphäre gehalten wird, beispielsweise im
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Strontiumgehalten in Silizium oder Ferrosilizium, dadurch ϊ
gekennzeichnet, daß geschmolzenem Ferrosilizium bei einer Temperatur zwischen 1400 und
1700° C eine Mischung zugesetzt wird, die aus
Kohlenstoff und wenigstens einem Material aus der Gruppe Strontiumoxid, Stroutiumcarbonat und hi
Strontiumsulfat besteht, wobei die Kohlenstoff menge in der Mischung so bemessen ist, daß das
ausgewählte Material reduziert und Strontiumcarbid gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- \-,
zeichnet, daß die Mischung in Form von Preßlingen aus feinkörnigen Materialien eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewählte Material Strontium -oxid ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewählte Material Strontiumcarbonat ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgewählte Material Strontium-
sulfat ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 das geschmolzene Metall in einer
nichtoxidierenden Umgebung behandelt wird.
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