DE608365C - Verfahren zur Darstellung von regulinischem Ferrobor - Google Patents

Description

• Verfahren zur Darstellung von regulinischem Ferrobor Die Verwendung des für die Hers ' tellung von Metallen bzw. Metallegierungen vielfach benutzten aluminothermischenVerfahrens ist für die Herstellung von Ferrobor bereits vorgeschlagen worden. Sie bietet insofern gewisse Schwierigkeiten, als Gemische von Borverbindungen, Eisenoxyd und Alutniniumgrieß bzw. -pulver nicht selbsttätig durchreagieren und, selbst wenn man, wie allgemein für aluminothermische Reaktionen bereits empfohlen wurde, an Stelle des reinen Aluminiums Aluminium-Magnesium-Legierungen verwendet, nur träge abbrennen. Aber auch in diesem Falle wird nicht ein Regulus erhalten, sondern das reduzierte Metall verbleibt in Form von Flittern in der schwer schmelzbaren Schlacke.
• Gemäß der Erfindung gelingt es, Ferrobor durch aluminothermische Reduktion von Borazit in Form eines gut ausgebildeten, praktisch aluminiumfreien Regulus ohne Schwierigkeiten zu erhalten. Zu diesem Zweck wird ein Gemisch von Borazit und Eisenoxyd (Magnetit) in Gegenwart eines Oxydationsmittels, wie Kaliumehlorat, mit einer Aluminium-Magnesium-Legierung zur Reaktion gebracht. Während es bei kleineren Reaktionsmengen zweckmäßig ist, zur Reduktion eine Legierung mit verhältnismäßig hohem Magnesiumgehalt (d. h. zwischen etwa 30 und 6o0/" Magnesium) zu verwenden, hat es sich gezeigt, daß bei größeren Mengen eine Erhöhung der Ausbeute mit aluminiumreicheren Legierungen erzielt wird, ohne daß in letzterem Falle die Gefahr besteht, daß der Regulus durch einen merkbaren Aluminiumgehalt verunreinigt ist. Unter Verwendung von Aluminium allein schreitetdagegen diekeaktion auch inGegenwart erheblicher Mengen von Kaliumchlarat nur träge fort, und ein Teil des reduzierten Metalls bleibt in der Schlacke verteilt. Weiter ist es zweckmäßig, einen gewissen Überschuß an Borazit zu verwenden, da hierdurch die Entstehung einer leichtflüssigen Schlacke befördert wird, die eine ungestörte Ausbildung des Regulus gewährleistet. Die Menge der Aluminium-Magnesium-Legierung wird zweckmäßig so bemessen, daß sie für die Umsetzung des Kaliumchlorats sowie für die Reduktion des Magnetits und etwa 8o bis go 01" des Borazits ausreichend ist. Nachstehende Vergleichsbeispiele lassen den Einfluß der verschiedenen Merkmale des Verfahrens auf den Gang der Reaktion erkennen.

  Reaktionsmischung Bemerkungen

  1- 144 g Borazit

  104 g Magnetit reagiert nicht;

  89,7g Al-Grieß

  2- 144 g Borazit

  104 g Magnetit Reaktion träge, Flitter in der Schlacke, kein Regulus;

  io3,i g Al-Mg-Leg. 50/50

  3. 144 g Borazit Reaktion langsam fortschreitend, Regalus, doch auch

  104 g Magnetit Körner in der Schlacke. Al-Gehalt des Regulus:

  139,7 g Al-Grieß 24,7 '/" B-Gehalt des Regulus: 18,3 llj(), Ausbeute:

  114 g Kaliumehlorat 27,49, (ausschl. Körner);

  4. 144 g Borazit

  104 g Magnetit Reaktion lebhaft, Regulus. Al-Gehalt desRegulus:

  131159 Al-Mg-Leg. go/io 9,6 '/" B-Gehalt des Regulus: 20,4 1/(), Ausbeute:

  87 g Kaliumchlorat (35 0/,» 68,o 1/";

  5. 159 g Borazit (io0/(, Überschuß) Reaktion lebhaft, Regulus. AI-Gehalt des Regulus:

  104 g Magnetit

  135,49 Al-Mg-Leg- 7o/jo 4,3 1/" B-Gehalt des Regalus: 2 o,7 ()/" Ausbeute:

  79 g Kaliumchlorat (30 %) 39,5 0/";

  6. 166 g Borazit (15 0/, Überschuß) Reaktion lebhaft, Regulus. Al-Gehalt des Regulus:

  104 g Magnetit o,6 li., B-Gehalt des Regulus: 19,6 0/" Ausbeute:

  123,79 AI-I#ig-Leg- 50/50

  41 g Kaliumchlorat (15 %) 34,I'/(>;

  7. 6,3 5 o kg Borazit (io 0/, Überschuß)

  5,550 kg Magnetit Reaktion lebhaft, Regulus. Al-Gehalt des Regulus:

  5,7oo kg Al-Mg-Leg. go/io 0,44'/" B-Gehalt des Regulus: 15,401/" Aus-

  3,6ookg Kaliumchlorat (300/1) beute: 58,8 ')/0.

  In den Versuchen i bis 4 ist die Menge des Reduktionsmittels so, bemessen, daß sie theoretisch für die vollständige Reduktion ausreicht, in den Versuchen 5 und 6 dagegen nur so, daß 10 0 ' 1,) bzw- 15 0/" des Borazits unreduziert bleiben. Versuch 7 zeigt die Verwendung einer Legierung von goOf, Alnminium und iol/o Magnesium bei größeren Reaktionsmengen.
• An Stelle von Borazit kann man auch entsprechende Mischungen der Komponenten B,03, Mg0 und MgCl, oder Mischungen von Borsäure mit anderen Erdalkalioxyden bzw. Chloriden verwenden.
• . Nach einem bekannten Verfahren wird zur Herstellung einer Ferro-Bor-Legierung zunächst eine Aluminium-Bor-Legierung durch Eintragung von Borax oder Borazit in geschmolzenes Aluminium dargestellt, worauf die Legierung nach Abschöpfen oder Schlacke in flüssiges Eisen gegossen wird. Endlich wird das die entstehende Ferro-Bor-Legierung in wesentlichen Mengen verunreinigende Alu minium durch Zugabe von Eisenoxyd (Walzensinter) verschlackt. Dieses Verfahren ist, was die Reduktion der Borverbindungen anlangt, nur im weiteren Sinne als ein aluminothermisches zu betrachten, und das vorliegende Verfahren, bei dem dank der Verwendung einer Aluminium-Magnesium-Legierung als Reduktionsmittel ohne Anwendung einer eigentlichen Schmelze eine Ferro-Bor-Legierung entsteht, war aus,diesern älteren Vorschlage nicht ohne weiteres abzuleiten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE. i. Verfahren zur Darstellung von regulinischem Ferrobor, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Borazit und Eisenoxyd, vorzugsweise Magnetit, in Gegenwart eines Oxydationsmittels, wie Kaliumchlorat, mit einer Aluminium-Magnesium-Legierung zur altuminothermischen Reaktion gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erhöhung der Leichtflüssigkeit derSchlacke einBorazitüberschuß verwendet wird.