DE823346C

DE823346C - Verfahren zum Herstellen kohlenmonoxydfreier Schmelzen aus Kupfer oder kupferhaltigen Legierungen

Info

Publication number: DE823346C
Application number: DEK5704A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Ulrich Doliwa; Josef Jakobs
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1950-07-29
Filing date: 1950-07-29
Publication date: 1951-12-03

Description

Verfahren zum Herstellen kohlenmonoxydfreier Schmelzen aus Kupfer oder kupferhaltigen Legierungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer kohlenmonoxydfreien Schmelze aus Kupfer und kupferhaltigen Legierungen für sämtliche Gulibronzen, Rotgußlegierungen, die insbesondere mittels C51, Gas oder Koks beheizter Tiegelöfen hergestellt werden. Unter Voraussetzung einer bereits frei von Kohlenmonoxyd zum Einsatz gelangenden Hüttenlegierung erfolgt beim Einschmelzen des Einsatzes in den erwähnten Tiegelöfen eine Aufnahme von Kohlenmonoxyd durch die Schmelze, und zwar infolge einer unvollkommenen Oxydation der bei dem Verbrennungs- bzw. Beheizungsvorgang entstehenden Kohlenmonoxydgasen, zumal wenn die Verbrennungsflammen noch Gelegenheit haben, in den Einsatztiegel hineinzuschlagen und mit der Oberfläche der Schmelze in Berührung zu kommen. Die in Formen, Barren o. dgl. gegossene und erstarrende Schmelze hält das gierig aufgenommene Kohlenmonoxydgas auch während des Erstarrungsvorganges fest, das in dem Formgußstück poröse Stellen verursacht. Im Bruchgefüge kohlenmonoxydhaltiger Gußstücke aus Kupfer oder kupferhaltiger Legierung ist letzteres durch seine rostbraunen Flecken ohne weiteres zu erkennen.
Es sind zwar Maßnahmen bekanntgeworden, um das von der Schmelze aufgenommene Kohlenmonoxydgas zu Kohlendioxydgas zu oxydieren, das aus der Schmelze spätestens beim Gießvorgang entweicht. Hiernach wird bei Beginn der Schmelze dem Tiegelinhalt noch ein gewisser Prozentsatz reines Kupferoxyd zugesetzt. Der frei werdende Sauerstoff des Kupferoxydes oxydiert das Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd, während das frei gewordene Kupfer von dem Schmelzeinsatz aufgenommen wird. Dieses Verfahren ist jedoch zu teuer und damit zu unwirtschaftlich.
Demgegenüber besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß nach dem völligen Einschmelzen des Einsatzes zunächst die Schmelze abgeschlackt und dann mittels eines Rohres Sauerstoff in die Schmelze eingeblasen wird.
Zur Durchführung des Verfahrens wird beispielsweise eine der gefüllten handelsüblichen Sauerstoffflaschen verwendet, in deren Anschlußstück eines der bekannten und beim autogenen Schweißvorgang häufig verwendeten Druckmindererventils eingeschraubt wird, um während des Blasvorganges einen gleichbleibenden Druck zu gewährleisten. Bei dem nur nach Sekunden währenden Blasvorgang beträgt z. B. der Einblasdruck in einen 4oo-kg-Tiegel etwa 5 atü. Vom Druckmindererventil führt eine entsprechende Leitung zu einem Rohrstück, das bei geöffnetem Absperrventil der Sauerstoffflasche tief in die Schmelze des Tiegels eingetaucht wird.
Nach dem Blasvorgang wird zunächst ein Probestab im Sand vergossen. Weist sein Bruchgefüge noch rotbraune Flecken auf, so ist der Blasvorgang nochmals mit einer entsprechenden Zeitdauer zu wiederholen. Ist jedoch das Bruchgefüge spitz gezackt, so besteht ein Sauerstoffüberschuß in der Schmelze, der die Dehnungswerte des Werkstoffes herabsetzt und seine Härte vergrößert. Zeigt der Probestab jedoch ein Bruchgefüge, das in seiner Feinkörnigkeit, Dichtigkeit und Fleckenlosigkeit dem einer vergüteten Stahlprobe ähnelt, so ist die Schmelze hinreichend entgast und kann nunmehr vergossen werden.
Die Entfernung des überschüssigen Sauerstoffes erfolgt durch Einrühren von Phosphorkupfer in die Schmelze, und zwar nach Maßgabe des Sauerstoffüberschusses so lange, bis der Probestab das angestrebte Bruchgefügebild zeigt. Bei Verwendung eines stets gleichbeschaffenen Hüttenmetalls als Einsatzmaterial können bei gleichem Tiegeleinsatz die einmal festgestellten Werte in bezug auf die Einblaszeit und den Phosphorkupferzusatz fortlaufend verwendet werden, so daß durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Entfernung des Kohlenmonoxyd und des überschüssigen Sauerstoffes keine nennenswerten Verzögerungen auftreten.
Das beschriebene Verfahren hat jedoch auch für Schmelzöfen eine Bedeutung, bei denen der Tiegel indirekt beheizt wird, d. h. nicht mit der offenen Flamme in Berührung kommt, z. B. bei Elektroöfen, und zwar dann, wenn die Hüttenlegierung von vornherein nicht frei von Kohlenmonoxyd ist, da dieses durch den Schmelzvorgang allein nicht entfernt werden kann.
Im übrigen kann das angestrebte Ziel, nämlich eine kohlenmonoxydfreie Schmelze zu erhalten, noch dadurch unterstützt werden, daß durch kontinuierlich zugeführte und über den Tiegelrand gleichmäßig verteilter Frischluftmengen die restlose Verbrennung entstandener Kohlenmonoxydgase gewährleistet und dadurch die Schmelze vor einer weiteren Aufnahme von Kohlenmonoxyd infolge Flammenberührung bewahrt wird.

Claims

PATE'; TA\SPECCHE: i. Verfahren zum Herstellen einer kohlenmonoxydfreieti Schmelze aus Kupfer oder kupferhaltigen Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem vollständigen Entschlacken der Schmelze ein zweckentspedhend ausgebildetes Rohr eingetaucht und nach Maßgabe des Kohlenmonoxydgehaltes Sauerstoff in die Schmelze eingeblasen wird, bis das Bruchgefügebild eines Probestabes keine rostbraunen Flecken mehr aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zum Entfernen des Sauerstoffiiberschusses Phosphor-Kupfer in die Schmelze eingerührt wird, bis das Bruchgefügebild eines Probestabes in bezug auf Feinkörnigkeit und Fleckenlosigkeit dem einer vergüteten Stahlprobe ähnelt.