DE950422C

DE950422C - Verfahren zum Herstellen feiner Metallpulver

Info

Publication number: DE950422C
Application number: DED1221D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Wolf
Original assignee: Norddeutsche Affinerie AG
Current assignee: Aurubis AG
Priority date: 1940-06-19
Filing date: 1940-06-19
Publication date: 1956-10-11

Description

Verfahren zum Herstellen feiner Metallpulver . Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von feinen Metallpulvern durch Zerstäuben eines aus einem senkrechten Ausflußrohr frei ausfließenden, zusammenhängenden Strahls einer Metallschmelze mit Hilfe von Zerstäubüngsmitteln, wie Gasen oder Dämpfen, die dem Metallstrahl durch eine Ringdüse oder mehrere kranzförmig um das Abflußrohr angeordnete Düsen zugeführt werden.
Beim Arbeiten nach dem vorstehend angegebenen Verfahren hat sich gezeigt, daß an der Auftreffstelle des gas- oder dampfförmigen Zerstäubungsmittels auf den metallischen Schmelzstrahl Wirbelbildungen an der Auftreffstelle stattfinden, die die gewünschte Feinzerteilung der Schmelze verhindern und ein Zurückschleudern von Metallteilchen gegen die Düsenaustrittsstelle bewirken, die durch Ansetzen an das Düsenmundstück Verengungen bzw. Verstopfungen hervorrufen können. Die Wirbelbildungen treten besonders dann störend in Erscheinung, wenn das Zerstäubüngsmittel mit der für die Erzielung guter Zerstäubungswirkungen erforderlichen großen Geschwindigkeit, z. B. Überschallgeschwindigkeit, aus der Düse ausströmt.
Die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß das Zerstäubungsmittel mit großer Geschwindigkeit, vorzugsweise mit Überschallgeschwindigkeit, kegelförmig auf den schmelzflüssigen Metallstrahl gerichtet wird, wobei der Abstand zwischen Düsenende und Ausflußrohrende so bemessen ist, daß ein Zurückschleudern von Metallteilchen durch Wirbelbildung gegen das Düsenende vermieden wird.
Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert: I ist das senkrechte Ausflußrohr für die Metallschmelze. K ist das Mundstück der Zerstäubungsdüse. Der aus Rohr T ausströmende Metallstrahl wird bei L von dem Zerstäubungsmittel mantelärtig umfaßt, wodurch eine verhältnismäßig kurze Einschnürung des Metallstrahls entsteht. Hinter der Einschnürungszöne L beginnt die Zerstäubung unter Ausbildung eines Kegels von Metallstaub und Zerstäubungsmittel M.
Wesentlich ist, daß zwischen der Austrittsstelle N des Zerstäubungsmittels aus dem Düsenmundstück K und dem unteren Ende des senkrechten Rohrs I ein solcher Abstand besteht, daß das Zerstäubungsmittel nicht unmittelbar auf den aus Rohr I austretenden Schmelzstrahl trifft, sondern durch den Unterteil des Rohrs I eine solche Ablenkung erfährt, daß ein Zurückschleudern von Metallteilchen gegen die Austrittsstelle N des Zerstäubungsmittels vermieden wird.
Erfindungsgemäß können Metalle und Metalllegierungen der verschiedensten Art in feinpulverige Form übergeführt werden, unter anderem auch solche, welche Zusatzstoffe, wie z. B. Graphit, Metalloxyde od. dgl., in feiner, gleichmäßiger Verteilung enthalten. In letztgenannten Fällen empfiehlt es sich, durch intensives Rühren der Schmelze dafür Sorge zu tragen, daß Entmischungen vor der Zerstäubungsstelle vermieden werden.
Als Zerstäubungsmittel kommen unter anderem Wasserdampf, Luft oder auch nicht oxydierende Gase in Betracht. Die Wahl des Zerstäubungsmittels richtet sich nach der Art der zu zerstäubenden Metalle oder Legierungen und danach, ob Oxydationswirkungen vermieden werden sollen oder ein oberflächliches Anoxydieren oder auch Durchoxydieren der entstehenden Metallteilchen stattfinden soll: Edelmetalle, wie Gold oder Silber, können z. B. mit Zerstäubungsmitteln, wie Luft oder Wasserdampf, zerstäubt werden. Zur Zerstäubung von Metallen, wie Eisen, Kupfer, Nickel, kann man nicht oxydierende, z. B. wasserstoffhaltige Gase oder Wasserdampf verwenden. Für leicht oxydierbare Metalle, z. B. Leichtmetalle, wie Aluminium und Aluminiumlegierungen, kann man nicht oxydierende Gase, aber auch Wasserdampf verwenden, wenn man gewisse Hilfsmaßnahmen zur Vermeidung der Oxydation benutzt.
Die Beheizung der metallischen Schmelze wird zweckmäßig so durchgeführt, daß die Temperatur so hoch über dem Schmelzpunkt liegt, daß ein störungsfreier Durchfluß durch das senkrechte Abflußrohr stattfindet. Überhitzungen,- die zu unerwünschten Oxydationswirkungen Veranlassung geben könnten, sind im allgemeinen zu vermeiden. Bei Zerstäubung von dünnflüssigen Schmelzen erhält man im allgemeinen Pulverteilchen von etwa kugeliger Gestalt, wogegen man durch Zerstäubung von höherviskosen Schmelzen Teilchen von zackiger oder spratziger Ausbildung erhalten kann, die für manche Zwecke von Vorteil sind.
Eine wichtige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das Metall, z. B. Eisen, bei dem Zerstäubungsvorgang derart beeinflußt wird, daß eine oberflächliche Anoxydation der gebildeten Metallteilchen stattfindet. Dies kann bei. Verarbeitung von Metallen, wie Eisen oder Eisenlegierungen, durch Verwendung von oxydierend wirkenden Zerstäubungsmitteln, wie Luft oder Wasserdampf, oder auch von Mischungen solcher Zerstäubungsmittel geschehen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die gebildeten Metallteilchen durchoxydiert werden. Dieses Ziel kann durch Anwendung von stärker oxydierend wirkenden Zerstäubungsmitteln, z. B. von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen, mit der Maßgabe erzielt werden, daß die Temperatur und die Zeit der Einwirkung des Zerstäubungsmittels auf das Metall so bemessen werden, daß eine vollständige Oxydation der Metallteilchen stattfindet. Hierdurch kann man z. B. Bleischmelzen unmittelbar in Bleioxydpulver überführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen feiner Metallpulver durch Zerstäuben eines aus einem senkrechten Ausflußrohr frei ausfließenden, zusammenhängenden Strahls einer Metallschmelze mittels Gasen oder Dämpfen, die dem Metallstrahl durch eine Ringdüse oder mehrere kranzförmig um das Abflußrohr angeordnete Düsen zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubungsmittel mit großer Geschwindigkeit, vorzugsweise Überschallgeschwindigkeit, kegelförmig auf den Metallstrahl gerichtet wird, wobei der Abstand zwischen Düsenende und Abflußrohr so bemessen ist, daß ein Zurückschleudern von Metallteilchen durch Wirbelbildung gegen das Düsenende vermieden wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteilchen bei dem Zerstäubungsvorgang in geringem Maße oberflächlich anoxydiert werden. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubung unter Verwendung von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Zerstäubungsmitteln durchgeführt wird und die Temperatur und die Zeit der Einwirkung des Zerstäubungsmittels auf das Metall so bemessen werden, daß praktisch eine vollständige Oxydation der Metallteilchen, z. B. von Blei, stattfindet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 332 241, 5I4 6z3. 645 576; schweizerische Patentschrift Nr. 187 756.