DE892845C - Verfahren zum Umkleiden von Metallgegenstaenden, insbesondere solchen aus Eisen oderStahl, mit Zinnbronze - Google Patents

Description

• Verfahren zum Umkleiden von Metallgegenständen, insbesondere solchen aus Eisen oder Stahl, mit Zinnbronze Zusatz zum Patent S83385 Bei dem Verfahren, Metallgegenstände mit Zinnbronze zu umkleiden, ist im Patent 883 385 vorgeschlagen worden, die mit Zinnbronze zu umkleidenden Gegenstände erst , mit Küpfer zu umgeben und alsdann der Einwirkung eines Gasgemisches aus Dämpfen von Zinnverbindungen und reduzierenden Gasen bei höherer Temperatur auszusetzen und gegebenenfalls noch einer Wärmebehandlung zu unterwerfen.
• Bei diesem Verfahren ist jedoch eine genau° Bemessung der zur Einwirkung gebrachten Menge an Zinnverbindungen erforderlich, wenn es sich darum handelt, Umkleidungen ganz bestimmter Zusammensetzung und Dicke herzustellen.
• Bisher wurde die Menge der Zinnverbindungen durch die Regelung der Temperatur, bei welcher flüchtige Zinnverbindungen verdampft wurden, vorgenommen. Da die Menge der in der Zeiteinheit erzeugten Dämpfe von Zinnverbindungen außer von der Temperatur noch von anderen Einflüssen, wie beispielsweise von der Oberfläche der zu verdampfenden Zinnverbindungen und der Gasbewegung im Verdampfungsraum abhängig ist, mußten die brauchbaren Bedingungen von Fall zu Fall für die jeweils angewandten Vorrichtungen erst ermittelt werden. Außerdem war es notwendig, bei dieser Arbeitsweise noch andere Einflüsse auf die Verdampfung, wie z. B. Reinheit und Wassergehalt der- zu verdampfenden Zinnverbindungen, zu berücksichtigen.
• Die Erfindung gibt eine Arbeitsweise an, welche die zur Einwirkung zu bringende Menge an Zinnverbindungen unabhängig von den genannten Einflüssen genau bemessen läßt. Dabei wird nicht wie bisher von einer Leichtflüchtigen Zinnverbindung ausgegangen, sondern es werden die leichtflüchtigen Zinnverbindungen aus metallischem Zinn oder einer schwerflüchtigen Zinnverbindung, wie Zinnoxyd, in an sich bekannter Weise erzeugt. Erfindungsgemäß wird unter Ausnutzung dieser bekannten Maßnahme die Menge der Zinnzufuhr, die abhängig ist von der Aufnahme des Kupferüberzugs, durch die Regelung der zur Bildung flüchtiger Zinnverbindungen benutzten reagierenden Stoffe erreicht.
• Als chemische Stoffe, die mit metallischem Zinn oder schwerflüchtigen Zinnverbindungen unter Bildung von flüchtigeren Zinnverbindungen reagieren, kommenhauptsächlich die Halogene und Halogenwasserstoffe in Betracht. Als besonders brauchbar hat sich Chlor -erwiesen.
• Es ist an sich zwar bekannt, zur Rückgewinnung des Zinns von verzinnten Gegenständen verdünnte Chlorgase in ununterbrochenem Strom über die zu entzinnenden Gegenstände hinwegzuleiten, jedoch hat das verdünnte Chlorgas dabei die Aufgabe, die sich bildenden Dämpfe von Zinnchlorid mitzureißen und so jede innige Verbindung der Dämpfe mit dem zu entzinnenden Gegenstand zu verhindern.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bandelt .es sich aber gerade um das Aufbringen von Zinn auf metallische Gegenständc.
• Es bat sich als recht vorteilhaft bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben, die chemische Stoffe, wie Chlor, entweder aus einem vorhandenen Vorrat, beispielsweise aus Flaschen, zu entnehmen, wobei sie durch Regelung der Strömungsgeschwindigkeit und des Leitungsquerschnittes derZuleitung in bekannterWeise bemessen werden können, oder diese Stoffe auch nach irgendeinem bekannten, -gut regelbaren chemischen oder elektrochemischen Verfahren ununterbrochen, in bestimmten Mengen zu erzeugen. Als ein solches kommt z. B. die elektrochemische Erzeugung in Frage.
• Zweckmäßig wird dabei in einer geschlossenen, mit Ab- und Zuleitungen versehenen elektrolytischen Zelle in. bekannter Weise aus Chlorionen enthalten-,den Lösungen, wie Salzsäure oder Chloridlösungen durch Elektrolyse Chlor entwickelt und .das entstehende Chlorgas mittels eines durch die Zelle geleiteten Gasstroms von Wasserstoff oder Stickstoff oder einem anderen nicht oxydierenden Gas zur Einwirkung über Zinn gebracht. Die gebildeten Zinnchloriddämpfe werden danach mit diesem Gasstrom weiter an die zu behandelnden Gegenstände geführt. Durch Einstellung .der Stromstärke, mit der die elektrolytische Zelle betrieben wird, läßt sich in bequemer und .genauester Weise die Chlorentwicklung und damit die Erzeugung von Dämpfen aus Zinnchloriden durchführen und überwachen.
• Auf diese Weise gelingt es fernerhin auch leicht, den Chlorstrom und -damit .die erzeugte Menge von Dämpfen aus Zinnchloriden während der Ausübung des. Verfahrens .zu ändern, sei es, daß mit zunehmendem Zinngehalt .der behandelten Gegenstände die Konzentration der einwirkenden Zinndämpfe vermindert oder daß bei der Anwendung von Durchlauföfen einem verstärkten Einsatz von Gegenständen in den Reaktionsraum durch Erhöhung der in der Zeiteinheit zugeführten Menge an Zinnverbindungen Rechnung .getragen wird.
• Bei der Erzeugung von Zinnverbindungen ist es weiterhin nicht notwendig, von reinem Zinn oder reinen Zinnverbindungen auszugehen, sofern bei den zinnhaltigen Ausgangsstoffen nur die Anwesenheit oder Entstehungsmöglichkeit von leichtflüchtigen störenden Stoffen vermieden ist. So können beispielsweise auch Abfälle aus Weißblech und Zinn oder Zinnlegierungen enthaltender Schrott als Ausgangsstoff dienen.
• Bei der Durchführung des Verfahrens hat es sich auch .als vorteilhaft erwiesen, dem zum Einbringen des Zinns in die vorausgehende Umkleidung aus Kupfer dienenden Gasgemisch aus einem reduzierenden Gase und Dämpfen. von Zinnverbindungen noch eine geringe Menge eines mit Zinn flüchtige Verbindungen bildenden Stoffes, wie Halogene oder H:alogenwassierstoffe, beispielsweise Chlor, beizumischen. Diese Stoffe haben die günstige Wirkung, das Zinn durch Reaktion von Stellen .der zu behandelnden Gegenstände durch -Überführen in flüchtiges Chlorid zu entfernen, an denen es infolge zu reicher Zinnzufuhr nicht sofort von der Kupferumkleidung des. Gegenstandes durch Legierungsbildung gebunden worden ist. Die Anwesenheit solcher Stoffe im Gasgemisch wirkt somit ausgleichend auf die Zinnaufnahme .der Gegenstände. Sie hat auch die weitere günstige Wirkung, das Zinn von allen Oberflächen, wie Ofenwandungen, eisernen Haltevorrichtungen, .der i zu behandelnden Gegenstände oder nicht mit Kupfer umkleideten und nicht abgedeckten Flächen dieser Gegenstände zu entfernen, wenn an .diesen eine geringe unerwünschte Abscheidung von Zinn stattgefunden bat.
• Da festgestellt wurde, daß eine Abscheidung von Zinn auf Eisen oder Stahl bei Gegenwart von Kupfer oder Kupferlegierungen im Ofenraum bei dem vorliegenden Verfahren nur in. geringem Maß oder besonders bei Vorliegen von legiertem Eisen oder Stahl überhaupt nicht erfolgt, worauf die besondere Eignung des Verfahrens für die Umkleidung von Gegenständen aus Eisen oder Stahl mit Zinnbronze beruht, so sind zur Erzielung einer solchen Entzinnung der Eisenteile nur sehr geringe Zugaben von Chlor zum Gasgemisch erforderlich. Diese entzinnende Wirkung tritt an allen Flächen auf, die in geringerem Maß als Kupfer oder Kupferlegierungen das Zinn .durch Legierungsbildung festzuhalten vermögen. Um dem Gasgemisch einen geringen Gehalt an beispielsweise Chlor zu geben, wird ebenfalls Zweckmäßig die beschriebene elektrolytische Chlorentwicklung und Überführung des entwickelten Chlors durch einen Gasstrom an die zu behandelnden Gegenstände angewendet.
• Eine beispielsweise Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt die Abbildung im Schema dar.
• An eine Wasserstoffflasche A sind zwei parallele Leitungen, eine Hauptleitung ;großen Querschnitts und eine Nebenleitung geringeren Querschnitts, angeschlossen, die zu gleichartigen Vorrichtungen führen, die aber verschiedene Größen aufweisen. In jeder der beiden Leitungen liegt ein Gasregelhähn B bzw. 3T, Strömungsmesser C bzw. N, ferner je eine elektrolytische Zelle D bzw. 0 und ein Trockenturm H bzw. S. Die Zellen sind mit Salzsäure gefüllt und über Strommesser E, P und regelbare Widerstände F, 0 an Spannung der Stromquellen G bzw. R gelegt.
• Der Wasserstoff aus der Flasche A fließt durch die elektrolytischen Zellen und nimmt daselbst eine der elektrolytischen Stromstärke entsprechende Menge Chlor auf, die in die Trockentürme gelangen. Die in der Nebenleitung entwickelte Chlorgasmenge ist geringer als die in .der Hauptleitung. Das getrocknete Gas in der Leitung mit dem großen Querschnitt wird alsdann über metallisches Zinn geleitet, das in einem Ofen J untergebracht ist. Der Gasstrom durch die Leitung kleineren Querschnitts gelangt dagegen direkt zu einem hinter dem Ofen J in der Hauptleitung vorgesehenen weiteren Ofen L, der die zu behandelnden Gegenstände enthält, und dessen innere Wandungen zweckmäßig aus keramischen Stoffen oder aus legiertem Eisen, wie z. B. aus Eisen-Chrom-Nickel-Legierungen, bestehen. Gegebenenfalls können die inneren Ofenwandungen auch mit einem nichtmetallischen, feuerfeste Überzug versehen sein. Die dampfförmigen, in den Ofen L gelangenden Zinnverbindungen werden durch den Wasserstoff .daselbst zu metallischem Zinn reduziert, wobei der Reduktionsvorgang sich vorwiegend an der Oberfläche der Kupferumkleidung der im Ofen untergebrachten Gegenstände vollzieht. Das Zinn bildet dabei mit dem Kupfer Zinnbronze.
• Das verbrauchte Gas strömt aus, dem Ofenraum L aus und gelangt durch eine Kondenskammer T zwecks Abscheidung von etwa mitgeführten Dämpfen von Zinnverbindungen und durch eine Waschflasche U schließlich ins Freie.
• Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt auf entsprechend vorgearbeiteten Werkstücken die Aufbringung von derartig maßgerechten Umkleidungen, daß eine spanabhebende Nachbearbeitung für diese häufig nicht mehr erforderlich ist. Hierdurch werden Arbeit und Bronze eingespart.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Umkleiden von Metallgegenständen, insbesondere solchen aus Eisen oder Stahl mit Zinnbronze nach Patent 883385, bei welchem :die zu umkleidenden Flächen zuerst in bekannter Weise mit einer Umkleidung aus Kupfer versehen und danach der Einwirkung eines Gasgemi.scbes aus Dämpfen von Zinnv-erbindungen und reduzierenden Gasen bei höheren Temperaturen ausgesetzt werden, dadurch kennzeichnet, daß .die Menge der leichtflüchtigen Zinnverbindungen, die in an sich bekannter Weise aus metallischem Zinn oder schwerflüchtigen Zinnverbindungen unter Verwendung eines mit .diesen Ausgangsstoffen unter Bildung flüchtiger Zinnverbindungen reagierenden Stoffes gewonnen werden, durch Regelung .der Zufuhr ,des letzteren eingestellt wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als mit :den Ausgangsstoffen unter Bildung flüchtiger Zinnverbindungen reagierende Stoffe in an sich bekannter Weise Halogene, wie Chlor oder Halogenwasserstoffe, verwendet werden. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und a, .dadurch gekennzeichnet, daß die mit ,den Ausgangsstoffen unter Bildung flüchtiger Zinnverbindungen reagierenden Stoffe durch einen gut regelbaren chemischen oder elektrochemischen Vorgang, beispielsweise durch Elektrolyse, erzeugt werden.