DE733616C - Verfahren zum Entgasen von Aluminium und Aluminiumlegierungen im Schmelzfluss - Google Patents

Description

• Verfahren zum Entgasen von Aluminium und Aluminiumlegierungen im Schmelzfuß Aluminium und seine Legierungen sind bekannt, durch ihre große Neigung im Schmelzfluß oder während des Schmelzens Gase, insbesondere Wasserstoff, aufzunehmen. Beim Erstarrungsprozeß werden diese Gase wieder teilweise abgespalten und bilden dann, da sie infolge der schnellen Erstarrung der Oberfläche nicht mehr entweichen können, Veranlassung zu porösem Guß und führen somit zu einem fehlerhaften bzw. unbrauchbaren Fertigerzeugnis.
• Um diese Gase aus den Aluminiumschmelzen auszutreiben, sind eine Reihe von Verfahren bekannt, die mit mehr oder weniger gutem Erfolg arbeiten. So hat man schon vorgeschlagen, Zinkchlorid in die Aluminiumschmelzen einzurühren, das durch das Aluminium unter Bildung von Zink zu Aluminiumchlorid umgesetzt wird. Das bei der Temperatur der Schmelze verdampfende Aluminiumchlorid bewirkt eine mechanische Ausspülung des freien Wasserstoffs,. während das frei gewordene Zink sich mit dem Aluminium legiert. Dies Verfahren führt somit zu einer oft unerwünschten Legierung der Schmelze und läßt darüber Hinaus (las in der Schmelze etwa vorhandene Aluminiumhydrid unbeeinflußt. Weiterhin besteht der Nachteil, daß wegen der großen Hygroskopizität von Zinkchlorid mit dem Ein= rühren dieses Mittels der Schmelze noch zusätzlich Wasserstoff zugeführt wird. Der Ersatz des Zinkchlorids durch Titanchlorid, Siliciumchlorid o. dgl. zeigt die gleichen Nachteile. und für die bekannte Verwendung von Permanganaten, Chroinaten und anderen reinen Oxydationsmitteln treffen die gleichen Überlegungen zu. Es wurde daher auch schon vorgeschlagen, neben diesen Oxydationsmitteln ein Reduktionsmittel in Form eines Alkalimetalls zu verwenden, das als Mittler zwischen dem in der Schmelze vorhandenen Wasserstoff und dem Sauerstoff des Oxydationsnüttels dient. Hier besteht jedoch .ebenfalls die Gefahr, daß selbst bei bester Abstimmung der oxydierenden und reduzierenden Zusätze Teile des Alkalimetalls sich mit dem Aluminium legieren und dadurch die Eigenschaften des fertigen Gusses beeinflussen.
• Weitere Vorschläge gehen dahin, der Schmelze feste, gasförmige oder flüssige Isohlenstoffverbindungen, beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff, in besonderen Packungen zuzusetzen. Hierdurch kann, abgesehen von den Schwierigkeiten der Zugabe von gasförmigen. oder .flüssigen Kohlenstoffverbindungen, nur ein mechanisches Ausspülen des freien Wasserstoffs erreicht werden. ohne daß das in der Schmelze vorhandene Aluminiumhydrid beeinflußt wird.
• Die noch bekannte Maßnahme der Zugabe von Halogenverbindungen des Kohlenstoffes, insbesondere von gasförmigen Fluorkohlenwasserstoffen, dient nur zur Entfernung der in der Schmelze vorhandenen Metalle der Alkalien und Erdalkalien und ist 11 keiner Weise geeignet, den Wasserstoff auszutreiben. Darüber hinaus ist das Einführen gasförmiger Mittel in die Schmelze äußerst umständlich und oft auch gefährlich. Dieser Umstand steht auch der allgemeinen Verwendung freier Halogendämpfe zum Austreiben von Wasserstoff entgegen, obgleich mit diesem Mittel der beste Erfolg erzielt werden kann. Die hierfür erforderliche Einrichtung verhindert im allgemeinen die industrielle Anwendung, zumal Belästigungen und Schädigungen der Arbeiter durch die Halogendämpfe niemals ganz vermieden werden können.
• Durch das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung gelingt es, unter Vermeidung des Hereinlegierens von Fremdmetallen in die Aluminiumschmelze bei einfachster Arbeitsweise und ohne ;ede Gefahr durch freie Halogendämpfe sowohl den in der Schmelze vorhandenen freien als auch den in Form vor. Aluminiumhydrid enthaltenen Wasserstoff restlos und auf einfache Weise zu entfernen. Das neue Verfahren besteht darin, daß die Schmelze mit Gemischen von festen Halogenverbindungen des Kohlenstoffes, z. B. Hexachloräthan, Hexachlorbenzol und sauerstoffabgebenden Stoffen, behandelt wird, wobei dem Reniiguilgsgemisch noch weitere Stoffe, beispielsweise Halogenide der Alkalien oder Erdalkalien, zugegeben werden können, die in Wechselwirkung mit der Schmelze Halogene abspalten oder leicht flüssige Halogenide sowie bleichzeitig die Schlackenbildung begünstigen.
• Durch den Sauerstoff der oxydierenden Mittel wird zunächst der in der Schmelze enthaltene Wasserstoff restlos zu Wasserdampf ti\\1ciit#rt, und dieser wird durch das verdampttl@cit# I@()hlctist(,tt lia lorenid ausgespült, bevor eine erneute Spaltung des Wasserdampfes durch das Aluminium erfolgen kann.
• Das neue Verfahren ist (lachstehend an Hand zweier Beispiele erläutert. Beispiel i In die zu entgasende Schmelze wird ein Gemisch aus 5 bis 5oQ'o eines sauerstoffabgebenden Körpers, wie Salpeter. Alkalichlorat oder auch Metallsulfate o. dgl., einerseits und 5 bis 5o% eines festen Kohl.enstoffhalogenids, wie z. B. Hexachloräthan, Hexachlorbenzol o. dgl., andererseits in Mengen zwischen o,2 bis 20;ö eingetragen. Das Eintragen bzw. Einrühren erfolgt zweckmäßig in mehreren Teilmengen. Wenn auf Grund einer Guß-, Walz-oder sonstigen Probe noch keine hinreichende Gasfreiheit festgestellt ist, wird die Reinigung wiederholt. Beispiel 2 Ein Gemisch von Metallhalogeniden, in der Hauptmenge Kalium- und Natriumchlorid mit geringer Menge Alkalifluorid, z. B. 3o Teile Kaliumchlorid, q.o Teile Natriumchlorid und i o Teile Natriumfluorid, dem man gegebenenfalls noch ioo% Manganchlorid, Siliciumtetrachlorid, Aluminiumchlorid, Titanchlorid oder andere Chloride oder Mischungen derselben zugesetzt hat, wird noch mit io bis 2o0,-0 des Reinigungsgemisches nach Beispiel t versetzt und in Mengen bis zu 2% in einem oder in mehreren getrennten Vorgängen in die Schmelze eingebracht.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Entgasen von Aluminium und Aluminiumlegierungen im Schmelzfluß, dadurch gekennz,-ichnet, daß die Schmelze mit Gemischen von festen Halogenverbindungen des Kohlenstoffes, z. B. Hexachloräthan"Hexachlorbenzol und sauerstoffabgebenden Stoffen behandelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reinigungsgemisch Stoffe, z. B. Halogenide der Alkalien. oder Erdalkalien, zugegeben werden, welcher in Wechselwirkung mit der Schmelze Halogene abspalten oder leicht flüchtige Halogenide und gleichzeitig dabei die Schlackenbildung begünstigen.