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Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Bestandteilen aus Aluminium-Silizium-Legierungen
durch Filtrieren Zusatz zum Zusatzpatent 870 188 Bekanntlich sind Kalziumgehalte
über o,0.? °/o in Aluminium-Silizium-Legierungen mit 8 bis 15 (VO
Silizium
unerwünscht.
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Bei der elektrothermischen Herstellunä solcher Legierungen fällt aber
eine Alumi,nium-Silizium-Vorlegierung mit einem Kalziumgehalt von o,3 bis o,5 o/o
an. Bei der üblichen Reinigung der Aluminium-Silizium-Vorlegierung kann der Kalziumgehalt
auf nur etwa o,z % gesenkt werden. Es muß daher beim Zusammenschmelzen von gereinigter
Alumninium-Silizium-Vorlegierung und. Hüttenaluminium noch eine weitere Behandlung
zu einer weiteren Senkung des Kalziumgehalts vorgenommen -werden. Diese Salzbehandlung
erfolgt in der Weise, daß ein Gemisch von Na C1, K Cl und Kryolith im Umschmelzofen
auf die Metall-schmel,ze gegeben und eine innige Durchmischung durch Verrühren bewirkt
wird. Es ist einleuchtend, @daß dieser Prozeß Schmelzverluste im Gefolge hat, außerdem
Energie zum Warmhalten der Schmelze während des Umrührens Zeit und Arbeitskräfte
beansprucht.
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Weiterhin wird von den weiterverarbeiternden Gießereien Wert auf ein
völlig unvereideltes, d. h. praktisch natriumfreies :Metall gelegt, um für die
direkt
vor dem Formguß erfolgende Ve-r@eidil-ung@sbehandlung immer mit einem gleichmäßigen
Ausgang@sgehalt an'Natrium rechnen zu können. Diese Vorbedingung war bisher nicht
immer mit der notwendigen Gleichmäßiggtkeit erfüllt worden. Es ist nun bekannt,
daß die über Vorlegierung herb -stellte Aluminiumlegierung mit 8,bis 1,5 % Silizium
den körnigen Erstärrungstyp .aufweist. Dieser beruht, wie im Patent 856 359 festgestekt
wurde, auf einer Verunreinigung mit Phosphor. Für d'ie Erstarrrung in lamellarer
Form ist ein Phosphorgehalt von unter o;oooi8 % Phosphor (± o,ooioöi5'% Phospho
r wegen analytischer Fehlergrenze) Voraussetzung. Die lamellere Eratarrun gsform
ist also. dadurch zu erhalten, daß man bei der Herstellung von Legierungen den unter
diese Grenze erniedrigt. Nachdem Patenft 870 188 wird zur Überführung von
kömnisgern in den Iamellaren Zustand eine Filtration des Metalls bei einer Temperaturr
wenig oberhalb dies Liduuiduspunktes angewendet. ' Die vorliegende Erfindung -besteht
nun (darin, die Filtrationsbehandlung mit einer Reinriigung?abeha,nidlung zur Entfernung
von Kalzium und Natrium zu kombürieren. Ers gelingt dadurch, in einem Arbeitsgang
@luminium-Smliziu(m@Legierurgen mit 8 bis r#5 % Silizium von lamellarem Gefügezustand,
deren Verunreinigungen an Kalzium unid Natrium .,das zulässige Maß nicht überschreiten,
herzustellen, wobei gegebenenfalls sowohl die übliche Reinigungsbehandlung (Affination)
der elektrothermisch hergestellten Aluminium-Srllizium-Vorlegierung als auch die
nach. Zusammenschmelzen vorn Aluminium-Sndiziüm-Vorlegierung und Hütten-Aluminium
erfolgende Salzbeliandiung eingespart und die bei diesen Bethandlungen auftretenden
nicht unwesentlichenMetallverlwsrte größtenteils vermieid@n werden können. Das erfindungsgemiäße
Verfahren besteht darin, daß die Metallschmelze nach Durchlaufen des Filters in
fednverteiltern Zustand durch eine Salzschmelze tropft, zu dem Zweck, Natrium- und
Kalznumreste möglichst weitgehend zu entfernten. Als besonders vorteilhaft erweist
es sich, die Filtration mittels Unterdruck vorzunehmen; (hierbei tropft d'ie MetalIschmelze
nach Durchilaufen des Filters -durch einen luftverdünnten Raum !hindurch 2n die
Salzschmelze, wodurch noch eire zusätzIiiche Entgasung ,der Metallschmelze erzielt
wird.
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Eine andere Ausfü hrungsiform (des Verfahrens sieht vor, daß die über
dem Filter in Bebiälter i stehende- ZVItallisc@hmelze du(roh einte Salzschnielze
abgedeckt ist und die laufend weiter zugeführte Metallschmelze demnach (durch (diese
geschmolzene Salzschicht durchfließt und also .schon vor der Filtration eine weitgehende
Entfernung von Kalzium und Natrium und, sonstigen ein.-tritt. Es ist natürlich auchmöglich"dse
beidem auf geführten Ausführungsformen des Verfahrenes zu. kombinieren.
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Inder Zeichnung ist ein Aus,führungsibeispiel einer Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens in senkrechtem Schnitt dargestellt. Die MetallschmeiIze
wird dem Behälter -i zugeführt, der unten durch eine- oder m-lzrere Filterschlichten
2 abgeschlossen ist, die vorteilhaft auf einer Siebplatte 8 ruhen. Durch die Filteranordnung
wird die MetallscbmeIze fein verteilt und tropft @durch dien luftverdünnten Raum
3, der durch eine Saugleitung gr luftverdünnt gehalten wird. Durch den Raum 3 hindurch
tropft das Metall in die Salzschmelze 4, an deren unterem Ende eine Fallrohrleitung
5 angebracht ist, (die ,in 'die -Schmelze 6 mit ihrern unteren offenem Endre hineinwagt.
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Die mit Kalzium, Natrium und Phosphiden verunreinigte Metallschmelze
wird auf idiie Filterschicht, bestehend b@eisp.iel@s@weise aus Quarzsand verschiedener
Körnung, gegossen, wobei die Phosphide, die Ursache für die Entstehung körniggen
Gefüges, und: die sonstigen Verunreinigungen in fester Form (Oxyde, Karibri(de usw.)
von der Filterschicht zurückgehalten werden. Durch her. Unterdruck im Raum 3 erfolgt
eine Entg-aisunig edier Metallschmelze. Die Salzschmelze im Behälter 4 besteht beispielsweise
aus einem Lernären, niedrig schmelzenden Salzgemischaus Alkalichloriden,denen noch
geringe Mengen Al Cl, zugesetzt sind. Die Salzschmelze muß so zusammengesetzt sein,
daß sie ein niedrigeres spezti.üsrbes Gewicht als die Metallschmelze hat. -Durch
die ehemi!sche Reaktion der Salzschmelze mit den in der l@2etaalschmelze e:n.t haltenen
Verunreinigungen wird in an sich bekannter Weise eine- Reinigung von Kalzium und
Natrium erreicht, und zwar bewirkt (die (durch das Durchtropfen erzielte feine Verteilung
des Metalls in der Siatzschme1z,e eire sehr weitgehende Reinigung. Die feine Verteilung
kann durch in dien Sadoscshimelze befindliche weitere Sieibpslatten erhöht werden.
Der Unterdruck im Raum 3 wird,so geregelt, diaß der Spiegel der Salzschmelze immer
in gleicher Höhe bleibt. Es empfiehlt sich, der Filterschicht Stoffe zuzusetzen,
die in. (der Lage sind, Verunreinigungen zu binden. Die ganze Vorrichtung wird vorteilhaft
beheizt, beispielsweise durch elektrische Widerstandsdr#hte 7.