Verfahren zur Reinigung von Metallschmelzen Die: Entfernung der oxydischen
bzw. nichtmetallischen Verunreinigungen aus Metallschmelzen, insbesondere Robmetallschmelzen,
bereitete von jeher große Schwierigkeiten. Diese werden vor allem dadurch verursacht,
daß die nichtmetallischen Verunreinigungen größtenteils in Form von mikroskopisch
kleinen Partikelchen auftreten und ihr spezifisches Gewicht von dem des Metalls,
zumal bei Aluminiumschmelzen, sich nur wenig unterscheidet. Diese: feinen Oxydpartikelchen
schweben im Metallbad und, sind dort regellos verteilt.Process for cleaning molten metal The: Removal of the oxidic
or non-metallic impurities from metal melts, in particular Robmetallschmelzen,
has always caused great difficulties. These are mainly caused by
that the non-metallic impurities are largely in the form of microscopic
small particles occur and their specific gravity differs from that of the metal,
especially in the case of aluminum smelting, there is little difference. These: fine oxide particles
float in the metal bath and are randomly distributed there.
Man hat versucht, durch langes Ab@stehenlassen der Schmelze diese-
Schwebsto:ffe abzuscheiden. Bei sehr stark verunreinigten Metallschmelzen, wie z.
B. bei flüssigem Rohaluminium, brachte diese Methode keine besonderen Erfolge. Weiter
hat man versucht, durch Einleiten von Gasen diesen Schwebstoffen durch anhaftende
Gasblasen. einen gewissen Auftrieb zu geben und sie an die Oberfläche des Meta,llba,deis
zu spülen. So hat sich aber gezeigt, daß bei dieser Gasbehandlung nicht alle Teile
des Metallbads erfaßt werden. Bei Verwendung bestimmter Gase, wie z. B. Chlorgas,
besteht auch die Gefahr, daß neue Schwebstoffe (Ch;lo@ride) gebildet werden.Attempts have been made to allow the melt to stand for a long time.
Suspended matter to be separated. In the case of very heavily contaminated metal melts, such as
B. with liquid raw aluminum, this method was not particularly successful. Further
Attempts have been made to remove these suspended solids by introducing gases
Gas bubbles. to give some buoyancy and bring them to the surface of the meta, llba, deis
to wash. It has been shown, however, that not all parts of this gas treatment
of the metal bath can be detected. When using certain gases, such as. B. chlorine gas,
there is also the risk that new suspended matter (Ch; lo @ ride) will be formed.
Gemäß der Erfindung kann auf einfache Art und Weise eine für den praktischen
Betrieb noch ausreichende Abscheidung der oxydischen Verunreinigungen erzielt werden,
indem die Temperatur des flüssigen Metalls, im Ofen auf den Liqu:iduspunkt oder
dicht oberhalb, desselben erniedrigt und dann anschließend auf Werte oberhalb der
Gießtemperatur erhöht wird, worauf man diej Schmelze bei dieser Temperatur so lange
stehen läßt, bis die- Ab-
Scheidung der oxydischen Verunreinigungen.
in dein gewiinschten Maße abgeschlossen: ist.According to the invention, a simple manner for practical
Sufficient separation of the oxidic impurities can still be achieved during operation,
by changing the temperature of the liquid metal in the furnace to the liqu: idus point or
just above it, lowered it and then subsequently to values above the
Casting temperature is increased, whereupon the melt is kept at this temperature for so long
let stand until the-
Separation of the oxidic impurities.
completed to your desired degree: is.
Erfahrungen und Deobachtungen an 1Ieta.1lschmelzen sowie die Ergebnisse
von Versuchen deuten mit größter Wahrscheinlichkeit darauf hin, daß sich bei dieser
Temperaturänderung im Metallbad folgende Vorgänge abspielen: Die Verunreinigungen,
z. B. das Oxyd, schweben in Form kleiner Partikel in der Schmelze und sind dort
regellos und feinst verteilt. Durch Verringerung der Metallbadteinperatur bis dicht
oberhalb der L iquiduslinie, werden diie mikroskopisch kleinen Partikeln infolge
beginnender Kristallbildung des Metalls zu kleinen Häufchen. oder Bällchen zusammengedrängt.
Bei fortschreitender Erstarrung des Metalls vergrößern sich diese Oxvdbällch°n immer
mehr und mehr und werden zu den Korngrenzen hin verschoben. Da die Erstarrung des
.#,Te,tallbades äußerst langsam fortschreitet, treten hierbei besonders grcß@e Kristalle
auf. Die Konzentration und das Volumen der Oxvdteilchen hat sich also durch Verdrängung
und Zusammenballung beträchtlich. vergrößert. Mit zunehmender Temperature-rniedrigung
wird gleichzeitig die- Gaslöslichkeit im Metall immer geringer. Das Gas scheidet
sich in Form feinster Bläschen ab und bleibt teilweise an den Oxydbällchen hängen.
Das mittlere spezifische Gewicht der OYvdbällclren wird also durch das Hinzutreten
der Gasbläschen verringert und damit das Aufsteigen begünstigt. Erhöht man . nun
die Metallbadtemperatur -wieder, so werden in dem nun dünnflüssigen Bad die Oxydbä.llch-en
rasch nach aufwärts getrieben. Damit der Auftrieb der Oxydbällchen möglichst leicht
vor sich geht, erhöht man die Temperatur der Schmelze um etwa 12o° über die Liquiduslinie,
bei Aluminium also etwa. auf 78o° C, und läßt die Schmelze- bei dieser Temperatur
zweckmäßig längere Zeit stehen. Diese Absit-r_-zeit, die besonders für Rohaluminium
erforderlich ist, bringt die Gewähr, daß einerseits die Abscheidung der Verunreinigungen
gründlich vor sich gehen kann und andererseits einige metallische N'erunreiniguligen
(wie Na und Ca) mit Sicherheit oxydiert werden.Experiences and observations on oil melts as well as the results
of experiments indicate with the greatest probability that this
Temperature change in the metal bath play the following processes: The impurities,
z. B. the oxide, float in the form of small particles in the melt and are there
randomly and finely distributed. By reducing the metal bath temperature until tight
above the liquidus line, the microscopic particles are the result
incipient crystal formation of the metal in small piles. or balls huddled together.
As the metal solidifies, these oxide balls always increase in size
more and more and are shifted towards the grain boundaries. Since the solidification of the
. #, Te, tall baths progress extremely slowly, particularly large crystals appear
on. The concentration and the volume of the Oxvdteilchen has thus changed through displacement
and agglomeration considerable. enlarged. With increasing temperature decrease
At the same time, the gas solubility in the metal is getting lower. The gas separates
in the form of the finest bubbles and partly sticks to the oxide balls.
The mean specific gravity of the OYvdballs is thus increased by stepping on it
of the gas bubbles and thus favors the ascent. One increases. well
If the temperature of the metal bath is again high, the oxide balls are formed in the now thin-flowing bath
quickly driven upwards. So that the buoyancy of the oxide balls is as light as possible
is going on, the temperature of the melt is increased by about 12o ° above the liquidus line,
in the case of aluminum, for example. to 78o ° C, and leaves the melt at this temperature
stand for a longer period of time. This Absit-r_-Zeit, especially for raw aluminum
is necessary, brings the guarantee that on the one hand the separation of the impurities
can go on thoroughly and, on the other hand, some metallic contaminants
(like Na and Ca) are certain to be oxidized.
Die Verunreinigungen werden am wirkungsvollsten abgeschieden, wenn
das Metallbad gänzlich zur Erstarrung gebracht und wieder aufgeschmolzen -wird.
Hierzu ist aber ein relativ hoher Aufwand für die Schmelzwärme erforderlich. Die
Praxis hat gezeigt, daß bei Rohaluminium es schon genügt, wenn die Temperatur auf
66o bis 67o° C erniedrigt wird. Falls erforderlich, kann die Metallschmelze mehrmals
hintereinander der erfindungsgemäßen Behandlung, bestehend im Abkühlenlassen bis
an oder in die Nähe der Liquiduslinie und nachfolgendem Wiederaufheizen und Abstehenlassen,
unterworfen werden. Durch Versuche läßt sich dabei leicht feststellen, ob gegebenenfalls
eine Variation der Temperaturbereiche der einander entsprechendcii Behandlungsstufen
beim ersten und folgenden Almkühlen. und Wiederaufheizen eine besonders wirkungsvolle
und gleichzeitig wirtschaftliche Arbeitsweise crincglicht.The impurities are separated most efficiently when
the metal bath is completely solidified and melted again.
However, this requires a relatively high level of effort for the heat of fusion. the
Practice has shown that with raw aluminum it is sufficient if the temperature rises
66o to 67o ° C is lowered. If necessary, the metal melt can several times
one after the other the treatment according to the invention, consisting in cooling down to
at or near the liquidus line and subsequent reheating and allowing to stand,
be subjected. It can easily be determined by experiments whether, if necessary
a variation of the temperature ranges of the corresponding treatment stages
at the first and following Almkühlen. and reheating is particularly effective
and at the same time economical working method.
In einem Aluminium-Hüttenbetrieb wird das flüssige Rollaluminium mit
Erfolg nach dies-,in Verfahren verarbeitet.The liquid rolled aluminum is used in an aluminum smelter
Success after this, processed in procedures.