DE48040C

DE48040C - Verfahren und Apparat zu continuirlicher Gewinnung von Metallen und Metalllegirungen mit Hülfe von Elektricität

Info

Publication number: DE48040C
Application number: DENDAT48040D
Authority: DE
Original assignee: J. M. A. GERARD-LESCUYER in Courbevoie, Seine, Frankreich
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 40: Hüttenwesen.

(Seine, Frankreich).

Hülfe von Elektricität.

Das vorliegende Verfahren zur continuirlichen Gewinnung von Metallen und Metalllegirungen mit Hülfe von Elektricität besteht seinem Wesen nach darin, dafs man die zur Darstellung benöthigten Substanzen als Pulver innig mit einander vermischt, aus der Mischung Stäbe, Stangen oder Barren formt und diese an ihren Enden so zurichtet, dafs an den in Verarbeitung befindlichen Barren ein frischer Barren angefügt werden kann, und dafs man diese Barren als Elektroden zur Erzeugung des Voltaschen Bogens benutzt, indem man sie mit ihren vorderen Enden einander in einem oben dicht abgeschlossenen Raum genähert hält, welcher auf einem Flammofen so angeordnet ist, dafs das aus den Barren freiwerdende Metall in den letzteren tropfen kann, um der Raffination zu unterliegen.

Im Nachfolgenden wird die Erfindung beispielsweise in ihrer Anwendung zur Darstellung von Aluminiumbronze beschrieben.

Fig. ι und 2 verdeutlichen die für die Aneinanderfügung der Barren bevorzugte Zurichtung von deren Enden.

Fig. 3 Verticalschnitt durch den Ofen.

Die zur Darstellung von Aluminiumbronze benutzten Stoffe sind metallisches Kupfer, Thonerde und Kohle; dieselben werden fein gepulvert mit einem passenden Bindemittel, wie Theer, Zuckersyrup u. dergl., innig zu einer homogenen Masse zusammengemischt, und aus dem Gemisch werden mittelst hydraulischer Pressen Stäbe, Stangen oder Barren, am zweckmäfsigsten von cylindrischer Form, hergestellt.

In jedes Ende jeden solchen Barrens wird eine cylindrische, mit Muttergewinde versehene Höhlung eingetieft, und in die Höhlung des einen Endes wird ein mit entsprechendem Gewinde versehener Zapfen eingeschraubt, bestehend aus einer kurzen und dünnen Kupferröhre, die mit derselben Mischung ausgefüllt worden ist, aus der die Barren bestehen; den Kupfergehalt dieser Zapfenfüllung kann man im Verhältnifs zum Kupfergewicht der Röhren geringer nehmen. Zum Anfügen wird der eine Barren mit seiner Höhlung auf den aus dem anderen Barren vorstehenden Zapfen aufgeschraubt (Fig. 1). Man kann auch beide Barrenenden einfach' mit Gewinde versehen, um sie mittelst einer kupfernen Muffe, wie Fig. 2 verdeutlicht, an einander zu fügen. Nach Zurichtung der Enden werden die Barren unter Luftabschlufs bis auf beginnende Rothglut erhitzt, um ihnen genügend Festigkeit und Leitungsfähigkeit zu ertheilen.

Der zur Ausführung des Verfahrens dienende Ofen setzt sich zusammen aus dem mittelst Deckels B dicht abgeschlossenen elektrischen Ofen A, dessen Sohle durch den etwas konischen Kanal F mit dem Flammofen / communicirt, um das freiwerdende Metall in letzteren abtropfen zu lassen; ein seitlicher Kanal G führt das in A sich erzeugende Kohlenoxydgas nach dem Flammofen, in welchem es mit der durch K aus dem Wärmeregenerator züge-

führten heifsen Luft zusammentrifft. Die Barren C werden unter Führung in L¹ von Schlitten L getragen, die mittelst der durch Schnecke und Rad ON angetriebenen Schrauben M gegen den Ofen A vorgeschoben werden können, in welchen die Barren mit ihren vorderen Enden durch die mit Asbestdichtung versehenen Oeffnungen D eindringen. Die Vorgänge im Ofen A können mittelst der Schaulinse E beobachtet werden.

Den Barren wird der Strom einer kräftigen Dynamomaschine durch die Basaltplatte des Schlittens zugeführt und bildet sich also im Ofen A zwischen den Barrenenden der Volta'sche Bogen. Unter dem Einflufs der durch letzteren erzeugten enormen Wärme reducirt sich die Thonerde an der Kohle; das freigewordene Aluminium verbindet sich mit dem Kupfer und die entstandene Aluminiumbronze fällt in Tropfen nach der Sohle und durch F in den Flammofen, wo sie Raffination erfährt. Das infolge der Reduction sich bildende Kohlenoxydgas tritt nach dem Flammofen durch den Kanal G, an dessen Ausmündung es sich durch Zusammentreffen mit der durch K aus dem Wärmeregenerator zuströmenden heifsen Luft entzündet. Nach Mafsgabe der mittelst der Linse E zu beobachtenden Vernutzung der Barren C schiebt man letztere mittelst der Schrauben M allmälig nach. Sind hierbei endlich die Schlitten L in das Ende des ihnen möglichen Weges eingetreten, so setzt man einen frischen Barren an den der Behandlung weiter unterliegenden an, wobei ersterer Stützung in der Führung L¹ findet; dann nimmt man den den vorderen Barren im Schlitten festhaltenden Bügel ab, bewegt den Schlitten unter den frisch angesetzten Barren und befestigt dann diesen durch Wiederaufsetzen des Bügels im Schlitten.

In Fig. 3 sind nur zwei Barren C gezeichnet; indefs ist klar, dafs in der Praxis Barren in gröfserer Anzahl in dem Ofen verarbeitet werden können; auch braucht man alsdann nur zwei derselben mit der "Stromquelle zu verbinden, indem durch den entstehenden Voltaschen Bogen genügend Wärme erzeugt wird, um auch die übrigen Barren auf die zu ihrer Reduction nöthige Temperatur zu erhitzen.

Eine Arbeitsöffnung H gestattet, die auf der Sohle des Flammofens sich ansammelnde Metallmasse zur Trennung von der Schlacke mit Kalk oder anderen Flufsmitteln zu versetzen; die Legirung wird von Zeit zu Zeit durch einen Abstich entleert. Das gleiche Resultat läfst sich auch erreichen, wenn man unter jedem Elektrodenpaar zum Auffangen des Metalles einen Tiegel anordnet.

Um an Aluminium reiche Bronzen darzustellen, nimmt man zur Bereitung der Barrenmasse die bei einer vorhergehenden Operation erhaltene Legirung in Gestalt von Pulver. Man pulverisirt dieselbe sehr leicht dadurch, dafs man sie geschmolzen auf eine sehr rasch rotirende Scheibe fallen läfst. Verwendet man die neue aluminiumreichere Legirung wiederum zur Zusammensetzung der Barrenmasse u. s. f., so kann man das Metall schliefslich in einem sehr hohen Grade von Reinheit gewinnen.

Das mit Bezug auf die Darstellung von Aluminiumbronze beschriebene Verfahren kann in gleicher Ausführungsweise zur Gewinnung auch anderer Metalle und Metalllegirungen dienen, wie von Magnesium, Silicium u. s. w., selbst zur Gewinnung von Eisen, Kupfer, Blei u. Α., insbesondere da, wo deren Erze weit von den Lagerstätten der Kohle gefördert werden , oder da, wo man über bedeutende Wasserkraft verfügt. Es ist nur nöthig, zur Zusammensetzung der Barren die der Natur des jeweiligen Metalles entsprechenden Substanzen zu verwenden. Besitzen die Barren ungenügend Leitungsfähigkeit, so versieht man sie mit einer metallenen Seele, die als Stromleiter dient und gleichzeitig auch das Mittel zum Ansetzen des frischen Barrens bieten.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Verfahren zur Gewinnung von Metallen und Metalllegirungen mit Hülfe von Elektricität, darin bestehend, dafs man die benöthigten Substanzen zu Stäben, Stangen oder Barren formt und diese an ihren Enden so zurichtet, dafs man während der Verarbeitung frische Stangen, Stäbe oder Barren anfügen kann, und dafs man diese Stangen, Stäbe oder Barren sämmtlich oder nur zum Theil als Elektroden zur Erzeugung des Voltaschen Bogens in einem Raum verwendet, der, über einem Flammofen angeordnet, mit diesem communicirt, so dafs das unter der Einwirkung der durch den Volta'schen Bogen entwickelten Wärme freiwerdende Metall sich im Flammofen zur Raffination ansammeln kann und wobei die vernutzte Barrensubstanz durch Anfügung frischer Barren continuirlich ersetzt wird.
2. Zur Ausführung des unter i. angegebenen Verfahrens die Herstellung der Stangen, Stäbe oder Barren durch hydraulische Pressung der mit Hülfe geeigneter Bindemittel (Theer, Syrup oder dergleichen) bereiteten Mischung und die Anbringung von ■Schraubenlöchern und Schraubenzapfen (Fig. i) bezw. Schraubengewinden zum Aufschrauben einer Muffe (Fig. 2) an den Barrenenden behufs Anfügung des frischen Barrens an den der Reduction unterliegenden Barren.
3. Zur Ausführung des unter 1. angegebenen Verfahrens ein Apparat, zusammengesetzt aus einem Flammofen (J), einem auf diesem

angeordneten elektrischen Ofen (A), in welchen die Stäbe, Stangen oder Barren (C) mit ihren vorderen Enden durch abgedichtete Oeffnungen (D) von aufsen nach Mafsgabe ihrer Vernutzung etwa mittelst Schlittens (L) und Schraube ohne Ende (M) eingeschoben werden und wobei der elektrische Ofen mit dem Flammofen einerseits an der Sohle für den Uebertritt des ausgeschiedenen Metalles bezw.. der gebildeten Legirung und andererseits durch seitliche Züge zur Abführung des entwickelten Kohlenoxydgases communicirt und die Barren (Stangen, Stäbe) sämmtlich oder nur zum Theil mit einer Elektricitätsquelle in Verbindung stehen (Fig. 3).

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.