DE274872C

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Publication number: DE274872C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 274872 KLASSE 12«.' GRUPPE

CHEMISCHE FABRIK GRIESHEIM-ELEKTRON

in FRANKFURT a. M.

Ozon findet Anwendung bei Kläranlagen zur Desinfektion von Wasser, bei der Lüftung von Räumen zum Desodorieren von Luft usw. und muß zu dem Zweck vom Erzeugungsapparat nach der Verbrauchsstelle hingeleitet werden.

Die Wahl eines in jeder Hinsicht befriedigenden Materials für den Bau von Apparaten und Leitungen für Ozon oder ozonhaltige Gase

ίο oder Dämpfe macht große Schwierigkeiten, da die. meisten der sonst im Maschinenbau üblichen Materialien durch Ozon stark angegriffen und bald vernichtet werden. Verschärft wird dieser Angriff noch, wenn, wie das bei solchen Anlagen häufig der Fall ist, die Ma-. terialien bei Anwesenheit von Feuchtigkeit mit Ozon in Berührung kommen.

Von den Ozonanlagen verlangt man, wie von jeder technischen Anlage, Stabilität, Unempfindlichkeit, möglichst lange Lebensdauer bei nicht zu teuerem Preis. Keramische Produkte sind zu empfindlich gegen Stoß und schlecht zu montieren. Über die Metalle heißt es im Handbuch für anorganische Chemie von Gmelin-Kraut-Friedheim (1.1.1907,8.42): »Alle Metalle, mit Ausnahme von Gold und Platin (und einigen Platin met allen), werden durch Ozon oxydiert, in der Regel zur höchsten Oxydationsstufe.«

Das für Leitungen bisher in der Praxis am meisten verwendete Aluminium hat nur eine beschränkte Lebensdauer, und die daraus hergestellten Teile der Anlage müssen nach wenigen Monaten erneuert werden. Die gebräuchlichen Aluminiumlegierungen (z. B. mit Zink und Kupfer) sind noch weniger dauerhaft als das reine Aluminium. Dasselbe gilt von anderen metallischen Bestandteilen einer solchen Anlage, selbst wenn diese mit einem schützenden Anstrich versehen werden. Diese Überzüge decken nicht so vollkommen, daß nicht nach kurzer Zeit eine Korrosion einsetzt.

Die Materialfrage ist für die Ozonindustrie eine Lebensfrage; die gekennzeichneten Mängel sind ein großer Hemmschuh für die Einführung der Ozonlüftung und -desinfektion.

Erfinderin hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein haltbares und widerstandsfähiges Material herzustellen, das für Apparate und Geräte, die zur Herstellung, zum Leiten und zur Aufbewahrung usw. von Ozon und ozonhaltigen Gasen und Dämpfen dienen, verwendbar und bei guter Bearbeitbarkeit nicht zu teuer ist.

Umfangreiche Untersuchungen der Erfinderin haben ergeben, daß Chromeisenlegierungen, und zwar insbesondere solche, welche mehr als 25 Prozent Chrom enthalten, eine geradezu überraschende Widerstandsfähigkeit gegen den Angriff des Ozons besitzen, und daß dieselben auch gegen die bei der elektrischen Ozondarstellung aus Luft stets miterzeugten Gase, Stickoxyd und Stickstoffdioxyd, widerstandsfähig sind.

Diese Erkenntnis ist überraschend, denn bei der hohen Angreifbarkeit des Eisens durch Ozon war es nicht vorauszusehen, daß bereits 25 Prozent Chrom genügen, um das Eisen

gegen die aggressiven Wirkungen des Ozons zu schützen.

Es ist zwar schon bekannt, daß Chromeisenlegierungen Widerstandsfähigkeit gegen Salpetersäure und andere Säuren besitzen. Hieraus konnte aber nicht gefolgert werden, daß Eisenchromlegierungen von der beanspruchten Zusammensetzung auch den Angriffen des so sehr aggressiven Ozons selbst

to bei gleichzeitiger Gegenwart von Feuchtigkeit zu widerstehen vermögen. Tatsächlich hat bis jetzt trotz des Bekanntseins der Säurebeständigkeit der Eisenchromlegierungen noch kein Fachmann die Verwendung derselben zur Herstellung ozonbeständiger Geräte in Vorschlag gebracht, vielmehr hat man sich nach wie vor mit Aluminium und keramischen Produkten beholfen, obwohl dieselben, wie oben erwähnt, mit bedeutenden Mängeln behaftet sind.

Es wurde weiter gefunden, daß die Ozonbeständigkeit der Eisenchromlegierungen wesentlich gesteigert werden kann, wenn die Komponenten, Chrom und Eisen, eine möglichst hohe Reinheit besitzen und insbesondere frei oder doch möglichst arm an Kohlenstoff sind.

Nach den Untersuchungen der Erfinderin sind mindestens 25 Prozent Chrom erforderlich, um dem Eisen die nötige Widerstandsfähigkeit gegen Ozon zu geben. Die obere Grenze schwankt. Im allgemeinen wird man über einen Chromzusatz von 40 Prozent nicht hinausgehen.

Die Legierungen können sowohl aluminothermisch als auch aus den Bestandteilen zusammengeschmolzen werden. Bei der Herstellung kohlenstoffarmer, ozonbeständiger Chromeisenlegierungen geht man am besten von kohlenstoffarmem Eisen und kohlenstoffarmem Chrom aus. Der Schmelzprozeß ist so zu leiten, daß Kohlenstoffaufnahme vermieden wird. Zweckmäßig wird daher das Schmelzen auf saurem oder basischem Herd oder in ebenso ausgefütterten Tiegeln ausgeführt. Um eine innige Mischung zu erzielen, ist kräftige, langandauernde Überhitzung erforderlich. Eine aufgetragene Schlackendecke verhindert einen zu großen Abbrand. Der Schmelzpunkt dieser Legierungen liegt etwa bei 1450 bis 1470⁰C. Die kohlenstoffarmen bzw. -freien Chromeisenlegierungen zeichnen sich durch besondere Ozonbeständigkeit auch bei Gegenwart von Wasser aus. Sie haben ein homogenes Gefüge, ein gleichmäßiges Korn und sind wie Flußeisen leicht mit Schneidwerkzeugen zu bearbeiten, in Formen zu gießen und gut walzbar, schmiedbar, ziehbar.

Zur Herstellung der beanspruchten ozonbeständigen Geräte kann man, sofern es sich um gegossene Geräte handelt, die vorstehend beschriebenen, mindestens 25 Prozent Chrom enthaltenden gewöhnlichen Legierungen benutzen. Sollen jedoch die Geräte aus leicht bearbeitbarem Material hergestellt werden, so ist man auf die kohlenstoffarmen Legierungen angewiesen, welche zudem den Vorteil höherer Ozonbeständigkeit bieten.

Claims

Patent-Anspruch :

Verfahren zur Herstellung oder Armierung ozonbeständiger Apparate, Geräte usw., gekennzeichnet durch die Verwendung von mindestens 25 Prozent Chrom enthaltenden, vorzugsweise kohlenstofffreien bzw. kohlenstoff armen Chromeisenlegierungen.