DE3144284C2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C3/00—Removing material from alloys to produce alloys of different constitution separation of the constituents of alloys
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufarbeiten von
Hartmetallschrott nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.
Hartmetallschrott fällt in erheblichen Mengen beispielsweise
im Zusammenhang mit verschlissenen Werkzeugen für die
spanabhebende Metallbearbeitung an. Ein bekanntes Beispiel
sind die sogenannten "Wendeplatten". Hierbei besteht ein
Problem darin, den Hartmetallschrott so aufzuarbeiten, daß er
in geeigneter Reinheit als Ausgangsmaterial bzw. Beimischung
wieder verwendet werden kann. Hauptbestandteil des teuren
Hartmetalls ist dabei Kobalt.
Verfahren und Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Gattung
sind durch die US-PS 35 95 484 und die US-PS 37 67 381
bekannt. Die betreffenden Verfahren beruhen dabei auf der
Löslichkeit der Hartmetall-Matrix in einem niedrig
schmelzenden Metall wie beispielsweise Zink, je nach dem
Kobaltgehalt des Hartmetalls wird dem Schrott soviel Zink
beigegeben, daß eine Legierung mit einer Solidus-Temperatur
von ca. 820°C gebildet wird. Zink ist ein Metall mit einem
sehr hohen Dampfdruck, so daß die Legierungsphase unter
erhöhtem Druck und/oder unter einer Schutzgasatmosphäre
durchgeführt wird. Das Zink dringt durch Diffusion in die
Hartmetallmatrix ein und sprengt das Gitter des Hartmetalls.
Nach dem Abdestillieren des Zinks verbleibt in der Anlage ein
"Kuchen" zurück, der in einem Zerkleinerungsprozeß zu feinem
Pulver zermahlen wird. Dieses Pulver wird der Wiederverwendung
zugeführt. Als weiteres niedrig schmelzendes Metall kommt
außer Zink auch noch Kadmium in Frage.
Bei dem Verfahren nach der US-PS 35 95 484 ist der Tiegel im
Unterteil des Rezipienten in einer Sandpackung angeordnet und
dient als Träger für mehrere Kondensationskammern.
Infolgedessen muß die betreffende Ofenzone auf einer niedrigen
Temperatur gehalten werden, die in der Praxis aber nur schwer
zu erreichen ist. Es wird daher auch angegeben, eine
Kondensationskammer seitlich vom Ofen anzuordnen.
Bei der Vorrichtung nach der US-PS 37 67 381 sind
Destillationskammer und Kondensationskammer durch isolierende
Zwischenwände voneinander getrennt, und die Temperaturführung
kann durch unabhängig voneinander steuerbare Heizeinrichtungen
einerseits und einen durch Ventile steuerbaren Kühlkreislauf
andererseits gezielt beeinflußt werden.
Den bekannten Vorrichtungen und den darin ausgeübten Verfahren
ist jedoch gemeinsam, daß das ursprünglich in der Vorrichtung
vorhandene Inertgas nur abgesaugt wird und daß sich durch den
nur einseitig offenen Tiegel kein Inertgaskreislauf durch den
Tiegel und den Kondensator ausbilden kann. Die Wanderung des
Metalldampfes erfolgt infolgedessen nur unter der Wirkung des
Dampfdrucks und des Konzentrationsgefälles in den
Kondensatoren, so daß unzulässig hohe Anteile des niedrig
schmelzenden Metalls (Zink) im Rückstand zurückbleiben.
Bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach der US-PS 35 95 484
kommt noch hinzu, daß der Zinkdampf die Tendenz hat, in
Richtung auf die Innenwandungen des Rezipienten vorzudringen.
Die für den Rezipienten in Frage kommenden Werkstoffe
reagieren jedoch sämtlich mit Zink, so daß die bekannte
Vorrichtung zusätzlich mit einer aus Quarz bestehenden Hülse
ausgestattet ist, die jedoch gleichfalls vom Zinkdampf
angegriffen wird und daher entsprechend häufig ausgewechselt
werden muß.
Keine der bekannten Vorrichtungen besitzt Kapillar- bzw.
Diffusionsspalte, durch die eine Kreislaufströmung geführt
werden könnte, die den Zinkdampf von den Rezipientenwänden
fernhält.
Wie bereits gesagt, wird bei den bekannten Verfahren das
Partialdruckgefälle des Zinkdampfes zwischen der beheizten
Legierungszone und den Kondensationsflächen sowie die
Diffusionsgeschwindigkeit der Zinkmoleküle zwischen diesen
Zonen ausgenutzt. Das Konzentrationsgefälle wird durch das
Temperaturgefälle in der für das Verfahren benötigten
Vorrichtung bestimmt, während die Abdampfrate durch die
Diffusionsgeschwindigkeit der Zinkmoleküle in der
Inertgasatmosphäre bestimmt wird.
Dabei ist es aber auch trotz starker Druckabsenkung im
Rezipienten im Anschluß an die Legierungsbildung nicht
gelungen, den Zinkgehalt im Rückstand auf Werte nennenswert
unter 400 ppm abzusenken. Ein derart großer Zinkgehalt ist
aber für die Wiederverwendung des aufgearbeiteten Schrotts zu
hoch, da mit einem derartigen Zinkanteil keine ausreichende
Festigkeit und Standzeit der neuen Hartmetallwerkzeuge
erreicht werden kann. Infolgedessen war man gezwungen, den
versprödeten Rückstand mittels zusätzlicher komplizierter
Verfahren in Richtung auf einen niedrigeren Zinkgehalt als
400 ppm weiterzubehandeln.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung
anzugeben, durch die der Restanteil des niedrigschmelzenden
Metall im Rückstand in einem Arbeitsgang auf weniger als
100 ppm, vorzugsweise auf weniger als 50 ppm, abgesenkt werden
kann, und bei dem keine Metalldämpfe auf den Innenflächen oder
Einbauten des Rezipienten niedergeschlagen werden.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs
beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 und bei der eingangs
beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 4.
Die genannte Innenkammer ist die vorrichtungsseitige
Voraussetzung für die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Hierunter wird ein Einbauteil des Rezipienten
verstanden, das den Metalldämpfen keinen anderen Weg freiläßt
als denjenigen zu den Kondensationsflächen. Es handelt sich um
eine im Hinblick auf die Metalldämpfe im wesentlichen
allseitig geschlossene Innenkammer, die für die Metalldämpfe
ausschließlich eine Austrittsöffnung aufweist, durch die
die Metalldämpfe unmittelbar auf die Kondensationsflächen
geleitet werden. Dabei soll jedoch die Innenkammer im Hinblick
auf das im Rezipienten vorhandene Inertgas eine ausreichende
Durchlässigkeit aufweisen, derart, daß das Inertgas im
Kreislauf durch die Innenkammer geführt wird. Hierfür können
in der Innenkammer außerordentlich kleine Öffnungen oder Spalte
vorgesehen werden, welche eine Sichtverbindung des Inhalts der
Innenkammer mit den Innenflächen des Rezipienten oder dessen
Einbauteilen ausschließt. Gleichzeitig sind die Strömungswege
für das Inertgas in den Wänden der Innenkammer so eng
bemessen, daß eine entgegengesetzte Richtung des
Metalldampfstroms ausgeschlossen ist.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden die verdampften
Metallmoleküle in einer Vorzugsrichtung bewegt, nämlich in
Richtung der Kondensationsflächen. Dadurch kommt ein
Transportmechanismus in Gang, der das Inertgas innerhalb der
Vorrichtung zwischen der Innenkammer und den
Kondensationsflächen im Kreislauf umwälzt.
Dieser Effekt läßt sich mit dem Wirkungsmechanismus einer
Diffusionspumpe vergleichen. Da das Inertgas aus dem
Kondensator wieder entweicht und durch die bereits
beschriebenen Strömungskanäle in die Innenkammer eintritt,
wird das Inertgas auch ohne Anwendung mechanischer
Einrichtungen wie beispielsweise Umwälzpumpen nur durch die
Wirkung des Metalldampfstroms im Kreislauf umgewälzt. Diese
Inertgasströmung verhindert gleichzeitig das Strömen von
Metalldämpfen in entgegengesetzter Richtung.
Da es durch zweckentsprechende Ausbildung der
Kondensationsflächen ohne weiteres möglich ist, die
Metalldämpfe in einem solchen Umfange zu kondensieren, daß das
Inertgas bei seinem Eintritt in den Rezipienten völlig frei
von Metalldämpfen ist, wird auf diese Weise wirksam das
Eindringen von Metalldämpfen in Richtung auf die Innenflächen
und Einbauten des Rezipienten verhindert. Das Inertgas wirkt
gewissermaßen als Spülgas für den Zwischenraum zwischen der
Innenkammer und der Rezipientenwandung und führt zu
außerordentlich langen Standzeiten der Vorrichtung.
Von wesentlicher Bedeutung ist auch das letzte Teilmerkmal im
Kennzeichen des Anspruchs 1. Würde man die Saugleistung der
Vakuumpumpen relativ zur Heizleistung zu hoch wählen, dann
würde der Tiegelinhalt übermäßig stark durch den Entzug von
Verdampfungswärme des Zinks abgekühlt und das Ausdampfen des
Zinks beeinträchtigt. Wenn man nun die Temperatur der
Legierung über den Druck im Rezipienten regelt, unterbleibt
dieser Vorgang. Diese Regelung geschieht dadurch, daß man die
Temperatur der Legierung unmittelbar oder mittelbar
(beispielsweise durch die Temperatur der Wandung der
Innenkammer) erfaßt und dadurch bei vorgegebener Heizleistung
die Saugleistung der Vakuumpumpen in der Weise regelt, daß die
Temperatur der Innenbehälter oberhalb einer vorgegebenen
Solltemperatur gehalten wird. Die Regelung der Saugleistung
der Pumpen, die in bezug auf den Rezipienten zu verstehen ist,
kann auch dadurch beeinflußt werden, daß über ein Regelventil
in die Saugleistung Fremdgas eingelassen wird.
Dadurch wird auch die beim Stand der Technik bestehende Gefahr
beseitigt, daß durch einen allzu großen Entzug von
Verdampfungswärme eine Unterschreitung der Soliduslinie der
gebildeten Legierung erfolgt und damit eine Sprengung der
Innenkammer bzw. des Tiegels oder der Behälter, aus denen die
Innenkammer aufgebaut ist.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß der
Restgehalt an niedrig schmelzendem Metall im Rückstand
("Kuchen") auf weniger als 100 ppm, vorzugsweise auf weniger
als 50 ppm, in einem einzigen Arbeitsgang abgesenkt werden
kann.
Die Inertgasumwälzung stört im positiven Sinn das der
Temperaturdifferenz entsprechende Partialdruckgefälle des
Metalldampfes. Innerhalb der Innenkammer bildet sich eine Zone
geringer Inertgaskonzentration aus, so daß eine praktisch
unbehinderte Metallverdampfung möglich ist. Außerhalb der
Innenkammer herrscht eine höhere Inertgasdichte und damit ein
erhöhter Schutz der Rezipientenwandung vor einem Angriff des
Metalldampfes. Der bereits beschriebene Transportmechanismus
verstärkt sich, wenn der Gesamtdruck im Kondensator dem
Partialdruck des Metalldampfs in der Innenkammer entspricht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des
Erfindungsgegenstandes
sind in den übrigen Unteransprüchen genannt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird
nachfolgend anhand der einzigen Figur näher erläutert,
die einen Vertikalschnitt durch eine vollständige Vor
richtung mit den erforderlichen Peripheriegeräten ein
schließlich eines Regelsystems zeigt.
In der Figur ist eine Basisplatte 1 gezeigt, auf der unter
Zwischenschaltung einer Dichtung 2 ein Rezipient 3 ruht,
der als nach unten offener Hohlzylinder ausgebildet ist.
Die Basisplatte 1 besitzt eine zum Rezipienten koaxiale
Öffnung 4, an die sich nach unten hin ein Stutzen 5 mit
einem Flansch 6 anschließt.
Mit dem Flansch 6 ist über eine Dichtung 7 ein Konden
sator 8 mit einer Kondensationsfläche 8 a verbunden, der
aus einem hohlzylindrischen Topf mit einer außen aufge
brachten Kühlschlange 9 besteht. Die Innenquerschnitte
von Stutzen 5 und Kondensator 8 sind etwa gleich.
Der Rezipient 3 umschließt einen Heizraum 10, während der
Kondensator 8 eine Kondensationsraum 11 umschließt. Die
beiden genannten Räume stehen miteinander in Verbindung,
bilden aber eine nach außen hin abgeschlossene Einheit.
Der Rezipient 3 ist von einer koaxialen Heizhaube 12 um
geben, die sich an ihrem unteren Ende unter Zwischenschaltung
einer Dichtung 13 auf dem nicht näher bezeichneten Ring
flansch des Rezipienten 3 abstützt und gegenüber diesem
einen gasdichten Raum 14 einschließt. Die Heizhaube 12
ist auf ihrer Innenseite mit einer Wärmedämmung 15 ausge
kleidet, innerhalb welcher eine Heizeinrichtung angeordnet
ist, die durch das Heizelement 16 symbolisiert ist. Die
Heizleistung ist durch einen Leistungssteller 17 veränder
bar.
Im unteren Teil des Rezipienten 3 befindet sich ein im
wesentlichen als Rotationskörper ausgebildeter Stützkörper 18,
der sich in der Weise auf der Basisplatte 1 abstützt, daß
der Querschnitt der Öffnung 4 nicht vollständig verschlossen
ist. Dies geschieht mittels mehrerer, im Bereich der
äußeren Unterkante des Stützkörpers 18 vorhandener Öffnungen,
die radiale Ausnehmung bilden und ausreichende Querschnitte
für die Ausbildung eines Inertgaskreislaufes freilassen.
Die Öffnungen bilden zusammen einen Rückströmungskanal 19.
Der Stützkörper 18 besitzt in seinem Innern einen etwa
tricherförmigen Hohlraum 18 a, an dem sich nach unten hin
eine koaxiale Dampfleiteinrichtung 21 anschließt.
Auf dem Stützkörper 18, der zu diesem Zweck einen kreisring
förmigen Rand aufweist, ruht eine Innenkammer 20, die aus
mehreren stapelbaren Ringnutentiegeln 22 zusammengesetzt
ist, die sämtlich den gleichen Außendurchmesser aufweisen
wie der Stützkörper 8. Die Ringnutentiegel besitzen einen
Boden 23, eine Außenzarge 24 konstanter Höhe und eine Innen
zarge 25, die einen Dampfkanal 26 umschließt. Die Innenzarge 25
ist - bei ebenem Boden 23 - in der Höhe geringer gehalten als
die Außenzarge 24, so daß ein radialer Spalt ausreichender
Höhenabmessungen für die sich ausbildende Dampfströmung
gegeben ist. Sämtliche Ringnutentiegel sind als Rotations
körper ausgebildet, so daß auch sämtliche Dampfkanäle 26 mit
einander und mit der Dampfleiteinrichtung 21 fluchten. Der
oberste Ringnutentiegel 22 ist durch einen Deckel 27 ve
schlossen, der auch den Dampfkanal überdeckt.
Stützkörper 18, Ringnutentiegel 22 und Deckel 27 bestehen
aus einem gegen die verarbeitenden Materialien resistenten
Werkstoff, beispielsweise aus Grafit. Durch die beschriebene
gestapelte Anordnung der Ringnutentiegel 22 werden zwischen
den Berührungsflächen, die Kreisringflächen sind, sogenannte
Kapillarspalte 28 gebildet, die zwar eine Inertgasströmung
durch die zylindrische Hüllfläche aller Ringnutentiegel von
außen nach innen zulassen, nicht aber eine Dampfströmung
in umgekehrter Richtung.
Es ist erkennbar, daß die Dampfleiteinrichtung 21 in den
Kondensator 8 mündet. Mittels der gestrichelten Linie 29
ist die Oberfläche des im Kondensator niedergeschlagenen
Kondensats gekennzeichnet, wobei die Oberfläche die je
weilige Kondensationsfläche ist. Das Gemisch aus Hartmetall
schrott und niedrigschmelzendem Metall befindet sich
während des Betriebs der Vorrichtung in zumindest teilweise
geschmolzenem Zustand in den Ringräumen zwischen den Außen
zargen 24 und den Innenzarge 25. Aufgrund des sich aus
bildenden Dampfstroms innerhalb der Dampfkanäle 26 und der
Dampfleiteinrichtung 21 sowie aufgrund des Partialdruckge
fälles des Dampfes in Richtung auf die Kondensationsflächen
im Kondensator 8 entsteht eine wirksame Kreislaufströmung des
nicht kondensationsfähigen Inertgases, das den Metalldampf
bis in den Kondensator begleitet, diesen jedoch über den
Rückströmungskanal 19 wieder frei von Metalldampfanteilen
verläßt und in den Ringspalt zwischen dem Rezipienten 3 und
der Innenkammer 20 eintritt. Von hier dringt das Inertgas
wieder durch die bereits beschriebenen Kapillarspalte in die
Innenkammer 20 ein, so daß sich der Kreislauf wiederholt.
Der erforderliche Betriebsdruck im Rezipienten 3 wird im
Vakuumbereich durch einen Saugstutzen 30 erzeugt, der über
eine Leitung 31 mit einem Manometer 32 und über eine
Leitung 33, ein Filter 34, ein Ventil 35 mit einer Vakuum
pumpe 36 in Verbindung steht.
Im Heizraum 11 sowie im gasdichten Raum 12 lassen sich zur
Druckentlastung des Rezipienten 3 etwa gleichgroße Drücke
erzeugen. Dies geschieht dadurch, daß die Heizhaube 12 mit
einem Anschlußstutzen 37 versehen ist, von dem eine Rohr
leitung 38 über ein Ventil 39 zu einer zweiten Vakuumpumpe 40
führt. Die Saugseiten der Vakuumpumpen 36 und 40 sind über
eine Leitung 41 miteinander verbunden, in der sich ein
Rückschlagventil 42 befindet.
In dem gasdichten Raum 14 befindet sich ein Temperaturfühler 43,
der über einen Temperaturbegrenzer 44 und eine Steuerleitung 45
auf das Stellglied 17 im Sinne einer Temperaturbegrenzung ein
wirkt.
Innerhalb des Rezipienten 3 befindet sich in unmittelbarer
Nachbarschaft der Innenkammer 20 ein weiterer Temperatur
fühler 46, der über einen Umschalter 47 wahlweise entweder
auf das Stellglied 14 oder auf einen Druckregler 48 einwirkt.
Auf diese Weise hat man es in der Hand, die Temperatur der
Schmelze druckabhängig zu regeln, da kleine Änderungen
der Temperatur große Änderungen des Dampfdrucks bewirken.
Die Verdampfungsrate ist hierbei proportional der zuge
führten Wärmemenge. Wenn man nunmehr die Temperatur der
Schmelze bzw. der Ringnutentiegel mittels des Temperatur
fühlers 46 erfaßt, läßt es sich durch eine Druckregelung
erreichen, daß der Druck nicht soweit abgesenkt wird,
daß die Schmelze in den Ringnutentiegeln 22 einfriert.
Vielmehr kann die Temperatur in den Ringnutentiegeln
weitgehend konstant gehalten werden.
Ringnutentiegel werden mit je zur Hälfte Gewichtsanteilen
Hartmetall und Zink-Granulat beschickt und in der Weise
aufeinander gestapelt, wie dies in der Figur dargestellt
ist. Nach dem Aufsetzen des Rezipienten 3, der Heizhaube 12
und nach dem Anbringen des Kondensators 8 wird die Vor
richtung auf einen möglich niedrigen Sauerstoffpartialdruck
evakuiert.
Alsdann wird über das Regelventil 49 Argon durch den Saug
stutzen 30 eingelassen, bis in dem Rezipienten ein Druck
von 1500 mbar herrscht (das Ventil 35 ist hierbei geschlossen,
und das Rückschlagventil 42 wirkt in dieser Richtung der
Druckbeaufschlagung als Sperre). Die Heizung wird nunmehr
eingeschaltet und über einen Programmgeber auf 850°C hoch
gefahren. Die Temperatursteigerung geschieht nach einer
Rampenfunktion. An das Erreichen der Maximaltemperatur
schließt sich eine isotherme Diffusionszeit an, die je nach
der Größe der zu versprödenden Schrotteile Stunden be
tragen kann. Nach völliger Durchdringung der Schrott
teile mit Zink wird die Temperatur der Legierung auf
920°C gesteigert, und gleichzeitig wird der Argondruck
abgesenkt. Entspricht der Argondruck im Rezipienten
dem Dampfdruck des Zinks bei dieser Temperatur, so setzt
ein Zink-Transport von den Ringnutentiegeln in den
Kondensator über die Dampfleiteinrichtung 21 ein. Diese
Phase läßt sich meßtechnisch über die Wärmebelastung
des Kondensators 8 feststellen.
Von diesem Augenblick an wird die Heizung mit konstanter
Leistung betrieben, während die Temperatur über den Argon
druck geregelt wird. Eine konstante Temperatur hat eine
konstante Absenkung des Drucks zur Voraussetzung. Eine
sinkende Temperatur bewirkt einen konstanten Druck bzw.
ein Ansteigen des Drucks um einen bestimmten Betrag mit
definierter Haltezeit. Eine Korrektur der Leistung, die
durch die Veränderung des Wärmeübergangs zwischen Ringnuten
tiegel und Legierung erforderlich ist, wird über einen
Programmgeber vorgenommen. Der Druck wird auf diese Weise
kontrolliert bis in das Feinvakuumgebiet von etwa
5 × 10-2mbar abgesenkt.
Am Ende des Verfahrens befanden sich in den Ringnutentiegeln
sogenannte "Kuchen" aus einer krümeligen Masse, in der ein
Restgehalt an Zink von etwa 45 ppm festgestellt werden konnte.
Aus dem betreffenden Pulver konnten mittels der üblichen
Wiederaufbereitungsprozesse neue Hartmetallwerkzeuge von
einwandfreier Qualität hergestellt werden.
Unter dem Ausdruck Kapillarspalt ist ein spaltförmiger
Zwischenraum zwischen Außenzarge und Deckelrand zu ver
stehen, wie er beispielsweise durch zwei ebene Kreis
ringflächen am Ringnutentiegel und am Deckel begrenzt
wird, wenn der Deckel mittels der üblichen Ober
flächenunregelmäßigkeiten (Bearbeitungsriefen) auf dem
Tiegelrand aufliegt. Gleiches gilt für den Kapillar
spalt, wenn er zwischen zwei Ringnutentiegeln gebildet
wird. Der Kapillarspalt kann auch durch ein Gewinde,
ein Labyrinth oder dergleichen verlängert werden.
Die Spaltweite sollte nicht mehr als etwa 0,1 mm be
tragen. Der Grenzwert kann durch Versuche bestimmt
werden; er ist dann erreicht, wenn Metall auf den
Rezipientenwänden kondensiert.
Claims (5)
1. Verfahren zum Aufarbeiten von Hartmetallschrott
durch Behandeln des Schrotts mit einem niedrig
schmelzenden, die Hartmetallmatrix auflösenden
Metall unter Wärmezufuhr bei Temperaturen ober
halb des Schmelzpunktes der gebildeten Legierung
in einem Rezipienten in Anwesenheit von Inert
gas, wobei das Reaktionsgemisch in mindestens
einem eine Innenkammer bildenden Tiegel ange
ordnet wird, der unter Freilassung eines Ring
spaltes in dem Rezipienten angeordnet ist, und wobei
zunächst der Legierungsvorgang bei Drücken ober
halb des Doppelten des Partialdrucks des niedrig
schmelzenden Metalls durchgeführt, danach das
niedrigschmelzende Metall bei Drücken unterhalb
1 mbar verdampft und der Metalldampf und das
Inertgas aus der Innenkammer auf Kondensations
flächen geleitet werden, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Innenkammer (20) mit mindestens einem
Kapillar- bzw. Diffusionsspalt (28) versieht, das
von den Metalldämpfen befreite Inertgas von den
Kondensationsflächen im Kreislauf durch den
Ringspalt und den mindestens einen Kapillar
spalt (28) sowie durch die Innenkammer führt, und
daß man die Temperatur der Legierung über den Druck
im Rezipienten regelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung von Zink
als niedrigschmelzendem Metall, dadurch gekennzeichnet,
daß man den Legierungsvorgang bei einem Druck zwischen
1200 und 2000 mbar, vorzugsweise zwischen 1400 und
1600 mbar, durchführt, und daß man den Druck nach be
endeter Legierungsbildung bei im übrigen isothermer
Verfahrensführung auf einen Wert unterhalb 1 mbar,
vorzugsweise auf unterhalb 10-1 mbar absenkt und die
Behandlung fortsetzt bis der Rückstand einen Zink
gehalt unterhalb 100 ppm aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Legierungsbildung bei 850°C durchführt,
danach die Legierung auf 920°C aufheizt und bei
dieser Temperatur das isotherme Verdampfen des Zinks
durchführt bis ein Zinkgehalt unterhalb 50 ppm er
reicht ist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1 mit einem Rezipienten, einer darin
unter Freilassung eines Ringspalts angeordneten
Innenkammer, einer Heizeinrichtung, mindestens
einer Vakuumpumpe, Kondensationsflächen für den
Dampf des niedrigschmelzenden Metalls sowie mit
einer Dampfleiteinrichtung für den Transport des
Dampfs von der Innenkammer zu den Kondensations
flächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen
kammer (20) aus stapelbaren Ringnutentiegeln (22)
besteht, die unter Belassung von Kapillar- bzw.
Diffusionsspalten (28) gegenüber dem Ringspalt
aufeinandergesetzt sind und zentrale, miteinander
fluchtende Dampfkanäle (26) aufweisen, die aus
schließlich in Richtung auf die Dampfleitein
richtung (21) und auf die Kondensationsflächen (8 a)
geöffnet sind, und daß unterhalb der Innenkammer (20)
ein Rückströmungskanal (19) für das vom Metall
dampf befreite Inertgas vorhanden ist.
5. Regelanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen der Innenkammer (20)
zugeordneten Temperaturfühler (46) und einen dem Tempera
turfühler nachgeschalteten Druckregler (48) der das
Vakuum im Rezipienten in der Weise regelt, daß die Tempera
tur des Innenbehälters oberhalb einer vorgegebenen Soll
temperatur gehalten wird.
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