AT160819B

AT160819B - Verfahren zur Überführung von schmelzflüssigen Metallen, Metallegierungen, metallurgischen Zwischenprodukten oder Mischungen solcher mit nichtmetallischen Stoffen in zerteilte Form.

Info

Publication number: AT160819B
Authority: AT
Original assignee: Degussa
Publication date: 1942-05-20

Description

EMI1.1

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geführt oder beim Auftreffen der Schmelze auf die Scheibe oder unmittelbar vorher in die Schmelze eingeblasen wird. Als gasförmige Kühlmittel werden zweckmässig schwere Gase, wie z. B. CO2, oder auch Dämpfe, wie z. B. gespannter Wasserdampf verwendet. Man kann schliesslich auch Kühlflüssigkeit und Kühlgas gemeinschaftlich verwenden. Bei Verwendung oder Mitverwendung von Gaskühlung kann man den Gasstrom derart und mit solcher Geschwindigkeit durch die Zerstäubungszone führen, dass nicht nur Kühlwirkung ausgeübt, sondern gleichzeitig auch das fein zerteilte Gut durch den Gasstrom weitergeführt und z. B. in einem mit dem Zerstäubungsraum in Verbindung stehenden Sammelraum getragen und abgesetzt wird.

Hiebei kann man die Teilchen gegebenenfalls nach Art der Windsichtung in einzelnen Fraktionen gewinnen. Zum Schutze der umlaufenden Scheibe gegen die heisse Schmelze kann man sie hohl ausbilden und durch Einführung eines Kühlmediums in den Hohlraum die Scheibe kühlen. Dies ist aber zumeist nur bei Gaskühlung erforderlich. Bei Anwendung von Wasserkühlung genügt das zugeführte Kühlwasser zum Schutze der Scheibe.

Im allgemeinen werden Kühlmittel verwendet, die das zerstäubte Gut nicht unerwünscht beeinflussen und insbesondere keine störenden chemischen Reaktionen damit eingehen. Wie gefunden wurde, kann man die meisten Metalle, z. B. Kupfer, Nickel, Blei und ihre Legierungen unter Verwendung von Kühlwasser zerstäuben, ohne dass störende Oxydationen der Teilchen stattfinden. Bei Verarbeitung schmelzflüssiger metallurgischer Zwischenprodukte können - diese z. B. in feste Teilchen übergeführt werden, deren Weiterverarbeitung und Zugutemachung z. B. durch oxydierende oder reduzierende Verfahren wesentlich erleichtert ist.

Man kann den zu verarbeitenden metallischen Schmelzen auch Stoffe anderer Art einverleiben und hiedurch feste Teilchen herstellen, die die Zusatzstoffe in feiner gleichmässiger Verteilung enthalten. Als derartige Zusatzstoffe kommen z. B. in Betracht Graphit, Russ, Kohlenstaub, Metalloxyde, Silikate u. dgl. Bei Verarbeitung von Scheidgut hat es sich als vorteilhaft erwiesen, der Schmelze Schwefel oder solchen enthaltende Stoffe, z. B. Sulfide in Mengen von etwa 3 bis 10% zuzuführen.

Hiedurch erhält man ein Erzeugnis, das aus porösen, spröden, leicht aufzuarbeitenden Metallteilchen besteht.

Das Verfahren ist ausserordentlich einfach und zuverlässig in seiner Durchführung. Die Apparatur, die im wesentlichen aus einer in einem Gehäuse umlaufenden Scheibe, einem Zufuhrrohr für den Schmelzstrahl und einer Zuführung für das Kühlmedium, z. B. einer Ringdüse besteht, ist ausserordentlich einfach, billig und betriebssicher. Das Verfahren gestattet die Herstellung von pulverigen Produkten von solchen Feinheitsgraden, wie sie bisher mit derartigen Zerstäubungsvorrichtungen nicht erhältlich waren. Hiebei kann man die Teilchengrösse und die Beschaffenheit der Erzeugnisse weitgehend beeinflussen und die Erzeugnisse den jeweiligen Verwendungszwecken besonders anpassen.

Das Verfahren gestattet sehr grosse Durchsätze in der Zeiteinheit und infolgedessen die Erzielung grosser Produktionen mit einer ausserordentlich einfachen Apparatur von sehr geringem Raumbedarf.

Durch die österr. Patentschrift Nr. 135675 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Metallkörnern aus schmelzflüssigem Metall mit Hilfe einer Vorrichtung bekannt, die aus einer umlaufenden Scheibe (1) und einer darüber angeordneten, auf derselben Welle sitzenden kleineren Graphitschale (M) besteht. Hiebei wird das geschmolzene Metall in die rotierende Graphitschale (M) eingegossen, durch Zentrifugalkraft in gleichmässiger allseitiger Verteilung auf die Scheibe (1) geschleudert und von dieser unter weiterer Zerteilung in einen Wasserbehälter gespritzt, in dem die Metallteilchen gekühlt und zum Erstarren gebracht werden. Bei diesem zweistufigen Verfahren handelt es sich um verhältnismässig langsam umlaufende Zerteilungskörper.

Wenn die Schale (M) schnell umlaufen würde, wäre es völlig unmöglich, das allseitig über den Rand der Schale austretende flüssige Metall auf die darunter befindliche Flachscheibe (1) zu spritzen und ebenso wenig wäre es möglich, die von der Scheibe abgleitenden Metalltropfen in das darunter befindliche Wasser zu spritzen, woselbst erst die Erstarrung vor sich gehen soll. Bei diesem Verfahren ist es völlig ausgeschlossen, pulverige Erzeugnisse zu erzielen.

Die Produkte sind infolgedessen auch zutreffend als Körner bezeichnet. Wollte man das bekannte zweiteilige Zerteilungsverfahren mit schnell umlaufenden Körpern durchführen, so würden die die
Schale (M) verlassenden Metallteile die Scheibe (1) überhaupt nicht berühren, sondern in noch mehr oder weniger schmelzflüssigem Zustand an die Wandung des Behälters (3) fliegen, dort zu gröberen Gebilden verbacken und die Behälterwand zur Verkrustung bringen. In der österr. Patentschrift ist zwar gesagt, dass der Scheibenoberfläche. aus einem oder mehreren Rohren beliebiger Anordnung Kühlwasser zugeführt werden soll, das einerseits die Scheibe vor rascher Zerstörung schützen, anderseits den Grad der Zerteilung des flüssigen Metalls beeinflussen soll.

Die Herstellung pulveriger und feinpulveriger Erzeugnisse durch Zerteilen einer unmittelbar auf eine schnell umlaufende Scheibe aufgebrachten metallischen Schmelze unter solcher Zufuhr von Kühlflüssigkeit in die Zerteilungszone, dass die gebildeten Teilchen alsbald nach ihrer Entstehung durchgreifend abgeschreckt und hiedurch an Wiedervereinigung zu gröberen Konglomeraten verhindert werden, ist aus der österr. Patentschrift nicht zu entnehmen. Dort soll die Verfestigung der groben Metalltropfen unter Bildung von Körnern erst beim Einfallen in das Wasserbassin erfolgen.

Abgesehen davon, dass eine Feinzerteilung zu Pulverform bei Verwendung der bekannten Vorrichtung nicht möglich ist, kann die Wirkung der unmittelbaren Abschreckung der Teilchen auch

nicht durch Zufuhr von Wasser mit Hilfe von beliebig angeordneten Rohren erfolgen. Demgegenüber wird patentgemäss die Schmelze in Strahlform auf eine schnell umlaufende Scheibe auffallen gelassen, durch Zentrifugalwirkung, Schlagwirkung und gegebenenfalls explosionsartig verdampfende Kühlflüssigkeit in feine, gegebenenfalls sehr feine Pulverteilchen zerrissen und diese unmittelbar nach Entstehung durchgreifend abgeschreckt und verfestigt.

Der Gegenstand des Patentes gestattet die Herstellung von Pulverteilchen, welche durch Siebe mit 100, 500, 1000, 5000 oder 10.000 Maschen auf den Quadratzentimeter hindurchgehen und für die verschiedensten Anwendungszwecke ausgezeichnet geeignet sind. Man kann bereits bei etwa 800 bis 1000 Umdrehungen in der Minute sehr gute Erzeugnisse erzielen. Durch Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit, z. B. bis auf 3000 oder 6000 Umdrehungen und mehr in der Minute und Verstärkung der Schlagwirkung kann man Erzeugnisse von ausserordentlichen Feinheitsgraden erzielen, die fast vollständig durch sehr feinmaschige Siebe gehen.

Die patentgemäss herstellbaren Erzeugnisse sind u. a. besonders geeignet für die Weiterverarbeitung auf metallkeramischem Wege. Man kann die Pulver für sich oder unter Beimischung von Zusatzstoffen durch kaltes oder warmes Verpressen in Formkörper von ausgezeichneten Eigenschaften, insbesondere auch sehr dichte Formkörper überführen. Hiebei kann man vorteilhafterweise die Zusatzstoffe bereits in die Pulverteilchen einführen, so dass sie in dem fertigen Formkörper in ganz besonders feiner und gleichmässiger Verteilung vorhanden sind. Die Erzeugnisse besitzen weiterhin den Vorzug leichter Aufarbeitbarkeit, z. B. durch Rösten, Überführung in Lösungen, Herauslösen bestimmter Metalle aus Legierungen, z. B. aus Kupfer-Silberlegierungen mit Hilfe von Schwefelsäure.

Claims

PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Überführung von schmelzflüssigen Metallen, Metallegierungen, metallurgischen Zwischenprodukten und von Mischungen solcher mit andern (nichtmetallischen) Stoffen in zerteilte Form durch Aufbringen der Schmelze auf umlaufende Scheiben und Zufuhr von Kühlmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze unmittelbar, z. B. in Form eines Strahles derart auf eine schnell umlaufende Scheibe aufgebracht wird, dass sie an der Auftreffstelle durch Fliehkraft und Schlagwirkung einer sofortigen Zerstäubung unterworfen wird und das Kühlmittel, vorzugsweise Wasser ebenfalls an der Auftreffstelle des Schmelzstrahles oder nächst der Auftreffstelle in solchen Mengen zugeführt wird, dass die durch Zerreissung der Schmelze gebildeten Teilchen einer sofortigen, eine Wiedervereinigung derselben verhindernden Abschreckung und Verfestigung unterworfen werden.