DE963817C - Process for cleaning molten metal - Google Patents

Process for cleaning molten metal

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DE963817C
DE963817C DEV3376A DEV0003376A DE963817C DE 963817 C DE963817 C DE 963817C DE V3376 A DEV3376 A DE V3376A DE V0003376 A DEV0003376 A DE V0003376A DE 963817 C DE963817 C DE 963817C
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    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/02Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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Description

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.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE; i. Vcrfaliren zur Reinigung von Metallschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Schmelze zunächst auf den 1?rstarrungspunkt oder bis dicht oberhalb der Liquiduslinie erniedrigt und anschließend auf Werte oberhalb der Gießtemperatur erhöht wird. -worauf man die Schmelze bei dieser Temperatur so lange stehen läßt, bis die Abscheidung der oxydisch en Verunreinigungen in dem gewünschten Maße abgeschlossen ist. a. Verfahren nach Anspruch i zur Reinigung von Rohaluminium, dadurch ekennzeichnet. daß die Schmelze auf 66o bis' 67o° C, gegl#-benenfalls bis zur völligen Erstarrung, abg@-kühlt und sodann auf Temperaturen von etwa 78o° C aufgeheizt und bei diesen Temperaturen abstellen gelassen wird. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, da,durcli g,l:ennzeichnet, daß die Schmelze mehrmals hintereinander abgekühlt, wiederaufgeheizt und abstellen gelassen wird. .I. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- kennzeichnet daß die Temperaturen der einander entsprechenden Behandlungsstufen verschieden hoch gewählt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 572 252, 596 282. 596 -176; Z ee r l e d e r, Technologie des Aluminiums und seinerLegierungen, 19.17, S. 45, 155, 156,187, 188, Schneider, Verhüttung von Aluminium-Schrott, 1950, S. 113, 117, 118; Gießerei, 25 (1938), S. 156, 187; Aluminium, i8 (1936), S. 259 bis z61.PATENT CLAIMS; i. Cases for cleaning metal melts, characterized in that the temperature of the melt is first lowered to the solidification point or to just above the liquidus line and then increased to values above the casting temperature. - whereupon the melt is left to stand at this temperature until the deposition of the oxidic impurities has been completed to the desired extent. a. A method according to claim i for cleaning raw aluminum, characterized in that. that the melt is cooled to 66 ° to 67 ° C., possibly until complete solidification, and then heated to temperatures of about 780 ° C. and left to stand at these temperatures. 3. The method according to claim i and 2, since, durcli g, l: indicates that the melt is cooled several times in succession, reheated and allowed to turn off. .I. A method according to claim 3, characterized denotes overall be that the temperatures of the mutually corresponding treatment steps different high. Considered publications: German Patent Nos. 572 252, 596 282, 596-176; Z ee rleder, Technologie des Aluminum and its alloys, 19.17, pp. 45, 155, 156, 187, 188, Schneider, Smelting of Aluminum Scrap, 1950, pp. 113, 117, 118; Foundry, 25 (1938), pp. 156, 187; Aluminum, i8 (1936), pp. 259 to z61.
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