DE586639C - Verfahren zur Nachsaettigung und Regenerierung von chlorhaltigen Schmelzflussmitteln beim Abdecken von feuerfluessigen Weichmetallbaedern - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 24. OKTOBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVI586639 KLASSE 48 b GRUPPE

F?i3i6VIJ48b Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 5. Oktober 1933

Paul Faßbender in Magdeburg

Verfahren zur Nachsättigung und Regenerierung von chlorhaltigen Schmelzflußmitteln beim Abdecken von feuerflüssigen Weichmetallbädern

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Juni 1931 ab

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Nachsättigen und Regenerieren von chlorhaltigen Schmelzflußmitteln beim Abdecken von feuerflüssigen Weichmetallbädern. '

Es ist bekannt, daß beim Verzinken, Verbleien und Verzinnen von Gegenständen, z. B. aus Eisen,. Kupfer oder deren Legierungen, die Oberfläche der hierbei verwendeten feuerflüssigen Metallbäder durch sogenannte Schmelzflußmittel abgedeckt werden.

Die Aufgabe dieser . oft auch als Deckmassen bezeichneten Flußmittel besteht einmal darin, die Oberfläche des flüssigen Metallbades von der Luft zu isolieren, damit eine Oxydation des Metalles durch den in der

* Luft enthaltenen Sauerstoff nicht stattfinden kann, dann aber auch das Herausspritzen des flüssigen Metalles beim Eintauchen der aus dem Lötwasser- oder Beizbad kommenden nassen Gegenstände zu verhindern; ferner dienen diese Deckmassen auch als Lötmittel, um ein Anhaften des Metallüberzuges zu bewirken. ·

Vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf Schmelzflußmittel, die zum Abdecken von feuerflüssigen Metallbädern Verwendung finden und die entweder teilweise oder ganz aus Halogensalzen bestehen, wie z. B. Chlorzink, Chlorammonium oder Mischungen derartiger Stoffe.

" Die Anforderungen, die in bezug auf die Beschaffenheit oder Wirkung an die Fluß

mittel dieser Art gestellt werden, können verschieden sein und bedingen daher auch eine verschiedene Zusammensetzung oder Anwendungsweise. Diese ist gegeben durch die Art und Zusammensetzung des Metallbades und durch die zum Schmelzen sich als notwendig erweisenden Temperaturen sowie auch durch die Größe und Form der mit dem entsprechenden Metallüberzug zu versehenden Gegenstände. Beim Eintauchen von Hohlkörpern, wie z. B. Rohren und Hohlgefäßen, erweist sich fast immer eine hohe tragfähige Schutzdecke als notwendig, da durch das Entweichen der im Innern befindlichen Luftmengen die Gefahr eines Herausspritzens des flüssigen Metalles bedeutend größer ist, als dies bei glatten Gegenständen, wie z. B. bei Drähten oder Blechen, der Fall ist. Man wird aber auch bei den letztgenannten Gegenständen immer dann eine hohe Decke anwenden, wenn beim Eintauchen des Gegenstandes ein nochmaliges Reinigen oder Beizen desselben durch die desoxydierende Wirkung des Flußmittels beabsichtigt ist. Durch verschiedene Mischungsverhältnisse zwischen Chlorzink und Chlorammonium oder durch die Verwendung des Doppelsalzes dieser beiden Verbindungen, denen oft auch geringe Mengen anderer Halogensalze, wie z. B. Chlornatrium, Chlorkalium oder Chlormagnesium, zugesetzt werden, kann man den verschiedenen Anforderungen Rechnung tragen.

Es ist aber bekannt, daß gerade diese Flußmittel, soweit sie überwiegend oder ausschließlich . . Chlorverbindungen darstellen, unter dem "Einfluß 'der hohen Temperaturen der Metallbäder, besonders beim Verzinken, ihre chemische Zusammensetzung durch die dauernde Abgabe von Chlor und Ammoniak sehr schnell verändern. Dies trifft besonders bei der Verwendung von Chlorzink (ZnCl₂) ίο zu, bei dem durch die Abgabe von Chlor eine Umwandlung in Zinkoxychlorid (Zn₂Cl₂O) stattfindet, die beim Verzinken noch durch die Bindung von metallischem Zink beschleunigt wird. Wird als Flußmittel ausschließ-Hch Ammoniumchlorid verwendet, wie dies beim Abdecken von Zinkbädern oft der Fall ist, so wird bekanntlich ein Teil desselben durch Bindung von metallischem Zink zu Chlorzink bzw. zu Zinkammoniumchlorid ao umgewandelt, während ein bedeutender Teil durch Sublimation entweicht und .die bekannte lästige Qualmentwicklung verursacht. Durch die dauernde Abgabe von Chlor und die ständige Steigerung des Zinkgehaltes as verändert sich nicht nur die physikalische Beschaffenheit der Decke, sondern sie verliert auch fast vollständig ihre chemische Wirkung als Desoxydationsmittel. .Bisher hat man die Beschaffenheit und Wirkung der Decke dadurch aufrechterhalten, daß man die verbrauchten Teile der Decke abschöpfte und sie durch Zugabe von frischem Material ersetzte. Der hierdurch bedingte hohe Verbrauch an Flußmitteln beeinflußt aber die Rentabilität des Verfahrens sehr ungünstig. Als weiterer ungünstiger Faktor muß noch in Betracht gezogen werden, daß beim Abschöpfen der Flußmittelschlacken immer ein beträchtlicher Teil reinen Metalles mit abgeschöpft wird. Bei Verwendung von reinem Ammoniumchlorid an Verzinkungsbädern enthalten die abgeschöpften Teile der Deckmasse meist etwa 50 °/₀ Zink. Der auf diese Weise entstehende Zinkverlust wird nur zu einem sehr geringen Teil durch den Verkauf der Salmiakschlacken wieder ausgeglichen. Entsprechendes gilt auch bei der Verwendung anderer Metallbäder als Zink.

Durch die vorliegende Erfindung wird nun die Aufgabe gelöst, die Wirkung der oben genannten Flußmittel möglichst lange zu erhalten. Das geschieht einmal dadurch, daß die den jeweiligen Zweck entsprechend zusammengesetzten Flußmittel, soweit sie zum Nachsättigen der Decke dienen, durch Auflösen in Wasser als Lösung der Decke zugegeben werden. Dieser Flußmittellösung wird dadurch noch eine besondere Wirkung verliehen, daß sie mit einem entsprechenden Überschuß von Chlorwasserstoffsäure versehen wird. Durch die gleichzeitige Zuführung von Chlorwasserstoffsäure wird beispielsweise das durch die Abgabe von Chlor oder die. Aufnahme von metallischem Zink gebildete Zinkoxychlorid (Zn₂Cl₂O) wieder zu Chlorzink (ZnCl₂) umgewandelt und wieder nutzbar gemacht.

Der hierbei sich vollziehende Umwandlungsprozeß vollzieht sich nach der Formel:

Zn₂Cl₂O + 2HCI = 2ZnCl₂ + HO.

Die in der Lösung vorhandenen Wassermengen verrichten dabei die physikalische Arbeit, durch ihr Verdampfen die Decke in einen kochenden Zustand zu versetzen, wodurch ein schnelles und gründliches Durcheinandermischen der alten Decke mit dem neu zugeführten Material stattfindet und eine vollständige Regenerierung der verbrauchten Bestandteile möglich ist.

Es ist bekannt, daß beim Verzinken (Naßverzinken) die zu verzinkenden Gegenstände direkt aus dem Salzsäurebad in das Zinkbad eingetaucht werden, wodurch die den Gegenständen anhaftende Säure mit in das Zinkbad bzw. in die Flußmitteldecke gelangt. Diese verhältnismäßig geringen Säuremengen rufen jedoch in keiner Weise die durch die Erfindung beabsichtigte Wirkung hervor.

Wenn man reine oder verdünnte Salzsäure zugibt, so läßt sich der gewünschte Erfolg nur unvollkommen erreichen, da durch das Fehlen von festen Bestandteilen die Flüssigkeit zu schnell verdampft, ehe eine Mischung mit der Decke stattgefunden hat. Die Verdampfung erfolgt gewöhnlich so schnell, daß das flüssige Metall durch die entstehenden Eruptionen herausgespritzt und die an dem Kessel beschäftigten Arbeiter gefährdet. Durch die Zuführung der Säure in der durch die Erfindung gegebenen Form findet jedoch nur eine langsame und zögernde Abgabe des Wassergehaltes statt, so daß nicht nur der beabsichtigte Zweck erfüllt wird, sondern auch eine Gefährdung der Arbeiter durch Her- tos ausspritzen von flüssigem Metall bei vorschriftsmäßiger Anwendung vermieden werden kann.

Das durch die Erfindung gegebene Verfahren ermöglicht eine Reduzierung des Verbrauches an Flußmitteln um etwa 40 °/„.

Eine der Erfindung entsprechende Flußmittellösung wird beispielsweise hergestellt durch Auflösen von 40 Gewichtsteilen eines Gemisches aus Chlorzink und Chlorammonium in 50 Gewichtsteilen Wasser, dem nach erfolgter Lösung noch 10 Gewichsteile Salzsäure 19 bis 2i° Be zugefügt werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Nachsättigung und Regenerierung von chlorhaltigen Schmelz-

   flußmitteln beim Abdecken von feuerflüssigen · Weichmetallbädern zwecks Erzielung eines höheren Nutzeffektes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil oder die Gesamtmenge der zum Nachsättigen der Schutzdecke benötigten Flußmittelmengen, z. B. Salmiak, Chlorzink oder Mischungen von beiden, in Wasser aufgelöst auf das Metallbad gegeben werden und diese Lösung mit einem Überschuß von ungebundener Chlorwasserstoffsäure (HCl) versehen wird. .''"■-■" ^; '"- *'■"''
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet"' rfaß' dies'en" Lösungen in an sich bekannter Weise auch Chlorverbindungen zugesetzt werden können, die einen höheren Schmelzpunkt aufweisen als die in Frage kommenden Metallbäder, z. B. Chlornatrium, Chlorkalium, Chlormagnesium.