DE2905508C2 - Verfahren zur Herstellung von Nickelhalbzeugprodukten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits bekannt Nickelhalbzeugprodukte aus plattenförmigen Elektrolyt-Nickelkathoden zu gewinnen, indem diese zunächst zerkleinert, dann im Elektroofen bei Temperaturen oberhalb 1600° C erschmolzen und in Blöcke bis zu 5 t Gewicht gegossen werden. Aus den Blöcken werden in einem Walzvorgang nach nochmaligem Erhitzen in einem Stoßofen auf ca. 1200° Stangen als Ausgangsprodukte für eine nachfolgende Walzoder Ziehbehandlung geformt. Dieser aufwendige Umformvorgang der Rohware zur Stangenform ergibt sich aus der ungünstigen Form der Rohware, nämlich einer durch die galvanische Gewinnung bestimmten Plattenform (von z. B. ca. 950 ■ 920 ■ 10 mm), die sich für eine direkte Umsetzung in langgestreckte Formen durch Walzen oder Ziehen nicht eignet. Die zur nachfolgenden Verformung gewünschte Stangenform wird also herkömmlich durch ein Umschmelzen und durch ein Niederwalzen der aus dem Schmelzvorgang gewonnenen Blockform erstellt. Nachteilig bei dieser bisher als unumgänglich angesehene Bearbeitung ist nicht nur der hohe Arbeits- und Energieaufwand, sondern insbesondere auch die Schwierigkeit, zusätzliche unvermeidliche Verunreinigungen beim Schmelzen und Walzen durch Verzunderung gering zu halten.

Aus der DD-Literaturstelle »Lehrbuch der Metallkunde«. Band 3, herausgegeben von Karl Wangenmann, S. Hirzel Verlagbuchhandlung Leipzig, 1954, Seiten 127 und 128, ist zwar bereits bekannt, Nickelkathodenplatten einer Walzbehandlung zu unterziehen. Dies bezieht sich allerdings auf das Zurichten von Kathodenplatten zu gewalzter, Elektrolyt-Nickelanoden, deren pockige Oberfläche vor dem Einsatz geglättet werden soll, ohne daß diese dabei im Querschnitt heruntergewalzt werden.

Aas der US-PS 11 31 037 ist weiterhin bekannt, Blechtafeln in Streifen zu zerschneiden, diese Streifen aneinanderzureihen und miteinander zu verbinden (Seite 1, Zeilen 21 bis 28). Andererseits ist es beispielsweise aus der DE-PS 7 26 541 (Seite 1, Zeilen 1 bis 5) bekannt, Metallstücke aneinanderzureihen, zu verschweißen und dann durch Walzen weiterzuverarbeiten. Im e-s*.en Fall handelt es sich jedoch nicht um die Verarbeitung von Nickel, schon gar nicht um die Verarbeitung von Nickelkathodenplatten, sondern um Bleche, die zu Bändern für Verpackungszwecke geschnitten und aneinandergestückelt werden sollen. Im zweiten Fall geht es um das Aneinanderfügen von Walzgutstücken aus Eisen, welches eine arbeitssparende Endlos-Verarbeitung ermöglicht, wobei die eigentliche Aufgabenstellung dieser Patentschrift in einer Vereinfachung des Aneinanderfügens liegt. Somit lassen sich auch im weiteren Bereich der Metall-Halbzeugfertigung allenfalls einzelne Merkmale des hier bei der Verarbeitung von Nickel-Kathodenplatten vorgesehenen Verfahren finden.

Von daher, insbesondere also vom eingangs gewürdigten Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Herstellung des hier in Rede stehenden Halbzeugmaterials erheblich zu vereinfachen und überdies Reinheitsgrade des Halbzeugmaterials oberhalb der bisher für Handelsware bestehenden Grenzen wirtschaftlich zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Kennzeichen des Hauptanspruchs Erfaßte gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in überraschend einfacher Weise eine Umsetzung der Plattenform in die Stangenform in einem »kalten« Verfahren geschaffen, in dem die Kathodenplatten bei der Zerkleinerung bereits auf die Querschnittsabmessung der herzustellenden Stangenform gebracht und nachfolgend durch endseitiges Aneinanderschweißen in die fortlaufende Stangenform umgesetzt werden, J-'.ieraus ergibt sich zunächst eine Arbeits- und Energieersparnis, mit der sich die herkömmlichen Verfahrenskosten auf weniger als ein Drittel reduzieren lassen. Noch bedeutsamer sind die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich der Reinheit des Produkts. Waren nämlich nach dem herkömmlichen Verfahren Reinheitsgrade von 99,6 bis 99,8% Nickel ein nur mit äußerster Anstrengung erzielbarer Grenzwert, der sich aus den Beeinflussungen des Materials im Umschmelz- und Walzvorgang im Elektroofen und auf der Walzstraße als nicht mehr mit vertretbarem Aufwand überwindbar ergab, dann eröffnet sich nunmehr die Möglichkeit, Reinheitsgrade von wesentlich über 99,9, sogar von mehr als 99,97% Nickel zu erreichen. Damit sind analytische Werte wesentlich oberhalb der bisher bei gewalzten und gezogenen Halbzeugprodukten gegebenen Grenzwerte erzielbar. Gleichzeitig gewinnt das Material bekanntermaßen mit höherer Reinheit auch erheblich in seinen mechanischen Eigenschaften, wie sie für die Weiterverarbeitung

wesentlich und wünschenswert sind.

Der Einsatz derartiger Halbzeuge ist bereit gestreuL So finden diese Anwendung bei Schweißelektroden, bei Elektroden für die Schutzgasschweißung, bei Anoden für die Galvanik, bei Fernsehröhren, elektrischen Lampen. Zündkerzen, in der optischen Industrie und auch bei Bauteilen für die Elektroindustrie. Diese Anwendungsbereiche fordern überwiegend Reinnickel in Drahtform. Darüber hinaus werden Reinnickelbänder beispielsweise für die Herstellung von Münzronden, für chemische Apparate, für Armaturen oder für Verpakkungen und Werkzeuge angefordert. Den hohen und eher zunehmenden Anforderungen aus diesem Anwendungsbereich kann nunmehr sehr viel weitergehend und überaus kostengünstig entsprochen werden.

Für das Verschweißen der Stangenabschnitte erscheinen grundsätzlich verschiedene Schweißverfahren geeignet; vorzugsweise jedoch werden die Stangenabschnitte durch Stumpfschweißen miteinander verbunden. Ein solches Verschweißen ist beispielsweise mit automatischen Abbrenn-Stumpfschweißmaschinen rationell und qualitativ hochwertig durchführbar.

Indem die Stangen zumindest im Bereich der Schweißstellen nach dem Verschweißen einer thermischen Gefügebehandlung unterzogen werden, läßt sich erforderlichenfalls eine für die weitere Verarbeitung erwünschte gleichmäßige Weichheit der Stangen gewährleisten und ein Brechen der Stangen im Schweißstellenbereich bei der nachfolgenden Bearbeitung ausschließen.

Das Schneiden ode» Spalten läßt sich z. B. mit bekannten Rollen-Spaltanlagen durchführen, deren parallele Rollenmesser die durchlaufende Platte in einem Arbeitsgang in Streifen unterteilen.

Die Elektrolytplatte kann vor dem Zerteilen in Streifen bereits einem Waizvorgang unterzogen werden, der die Plattenstärke herabsetzt und das Spalten in Streifen erleichtert.

Drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend erläutert:

I. Eine Elektrolyt-Nickelkathode mit den Abmessungen von 950 · 920 · 10 mm wird auf einer Schere oder Spaltanlage in Streifen von 10 mm Breite zu Stangenabschnitten mit einem Querschnitt von 10 · 10 mm geschnitten und einer Stumpfschweißmaschine zugeführt, die die Stangenabschnitte endseitig zusammenschweißt Die die Schweißmaschine verlassende Stange wird einem Ziehvorgang in einer Ziehmaschine unterzogen, die das gewünschte Halbzeugprodukt in Drahtform aus den Stangen in herkömmlicher Weise erstellt. Das Halbzeug wird dann zu Ringen von z. B. 100 kg Gewicht aufgespult.

II. Rohware in Form von Elektrolyt-Nickelkathoden mit Abmessungen der zum Verfahren I genannten Art wird in Streifen von 200 mm Breite auf einer Schere oder Spaltanlage geschnitten, um Stangenabschnitte mit einem Querschnitt von 200 · 10 mm zu erzeugen. Diese Stange:nabschnitte werden ei· ner Stumpfschweißmaschine zugeführt, die die Stangenabschnitte durch endseitiges Aneinanderschweißen miteinander verbindet. Die erzeugte Stange wird nachfolgend einem Walzvorgang in einer Walzeinrichtung unteTzogen und zu Münzbändern ausgewalzt, die dann zu Coils von z. B. 2 t Gewicht aufgespult werden.

III. Rohware in Form von Elektrolyt-Nickelkathoden

in den Abmessungen 950 - 925 · 10 mm werden im Ganzen ausgewalzt, um bestimmte Dickenmaße zu erzeugen. Diese Bleche bis 10 m Länge werden gespalten, wonach die Stangenabschnitte mit einer Schweißmaschine durch endseitiges Aneinanderschweißen miteinander verbunden werden. Diese erzeugten Stangen werden dann noch einmal gewalzt und zu Nickelblechcoils (bis zu 2 t Gewich*) auf Haspeln aufgespult.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Nickelhalbzeugprodukten hoher Reinheit, wie Nickelbänder, -drähte u. dgl. gestreckte Formen, bei dem von plattenförmigen Elektrolyt-Nickelkathoden ausgegangen wird, die zerkleinert, in walz- oder ziehfähige Form gebracht und nachfolgend einer Walz- oder Ziehbehandiung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zerkleinern die Kathodenplatten streifenförmig geschnitten bzw. gespalten werden, worauf diese stangenförmigen Abschnitte aneinandergereiht, endseitig miteinander verschweißt werden und dann der Walz- oder Ziehbehandlung zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die endseitige Verschweißung der Stangenabschnitte durch Stumpfschweißen erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen zumindest im Bereich der Schweißstellen nach dem Verschweißen einer thermischen Gefügebehandlung unterzogen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenplatten in Streifen von etwa 10 mm Breite gespalten und daß die nach dem Verschweißen erhaltenen Stangen entsprechender Breite zu Drähten gezogen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenplatten zu Streifen von 100 bis 200 mm Breite gespalten und daß die nach dem Verschweißen erhaltenen Stangen entsprechender Breite zu Bändern gewalzt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenplatten vor dem Schneiden oder Spalten zu Platten verringerter Dicke ausgewalzt werden.