DE19711764A1 - Verfahren zum Recycling des metallischen Anteiles von vornehmlich auf der Basis von Aluminium hergestellten Metallmatrix-Verbundwerkstoffen und von Aluminium mittels Tiegelschmelzextraktion - Google Patents

Description

Der Trend in der Technik geht zu immer kleineren und leichteren Bauteilen, um vor allem bei bewegten Massen Energie einzusparen. Neben der Entwicklung schlanker Konstruktionen führt das zur einer stärkeren Verwendung von Leichtmetallen und Kunststoffen. Die Leichtmetalle haben aber den Nachteil, daß ihre mechanischen Eigenschaften, insbesondere ihr Elastizitätsmodul und ihre Stabilität bei thermischen Belastungen, den gewünschten Anforderungen nur unzureichend entsprechen, wie sie zum Teil von Komponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobil­ industrie gefordert werden. Durch die Verstärkung mit keramischen Partikeln (z. B. Al₂O₃, SiC, B₄C, AlN, Al₄C₃, TiC, TiB₂) oder aber auch mit Graphit können die ge­ nannten Eigenschaften hauptsächlich bei den Leichtmetallen Aluminium und Ma­ gnesium sowie bei deren Legierungen verbessert werden. Diese partikelverstärkten Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (Metal Matrix Composites/MMCs) werden gegen­ wärtig am häufigsten unter Verwendung von Technologien der Pulvermetallurgie, der Schmelzmetallurgie und des Sprühkompaktierens hergestellt. Aufgrund der noch hohen Produktionskosten sind die Einsatzgebiete für derartige Werkstoffe zur Zeit vorrangig in der Luft- und Raumfahrt zu sehen. Eine zukünftige kostengünstigere Herstellung wird aber den Einsatz der partikelverstärkten Verbundwerkstoffe in vie­ len anderen industriellen Bereichen ermöglichen. Vorrangig die Automobilindustrie und der Schienenfahrzeugbau sind hierfür potentielle Anwender.

Neben den partikelverstärkten Al-Werkstoffen erweitert sich aber auch generell der Einsatz von unverstärkten Al-Legierungen. Dabei werden diese auch in geringen bzw. dünnen Abmessungen (z. B. Getränkeindustrie) verwendet, wodurch ein hoher Verschmutzungsgrad und ein hoher Anteil an oxidischen Oberflächenbedeckungen entsteht.

Für die Wiederverwendung müssen diese partikelverstärkten Verbundwerkstoffe und diese verunreinigten Al-Legierungen in aufwendigen Verfahren beim Wiederein­ schmelzen unter Benutzung von Hilfsstoffen getrennt bzw. gesäubert werden.

Mit der zunehmenden Verwendung partikelverstärkter Verbundwerkstoffe und des Einsatzes von Aluminium-Legierungen mit einem hohen Oberflächenanteil gewinnt gleichzeitig das Problem des Recyclings immer mehr an Bedeutung. Beim Recycling der gebrauchten Produkte (Altschrott) müssen die einzelnen Werkstoffkomponenten zurückgewonnen werden. Das primäre Problem ist hierbei die Überführung des me­ tallischen Anteiles in eine Qualität, die eine Wiederverwertung rechtfertigt. Ein Tren­ nen der einzelnen Komponenten der partikelverstärkten metallischen Werkstoffe (metallische Matrix und Verstärkungspartikel bzw. Verunreinigungen) ist in diesem Prozeß unbedingt erforderlich. Zudem werden sowohl die Rohstoffknappheit als auch die zukünftig schärferen Umweltvorschriften dazu zwingen, eine Wiederverwer­ tung bzw. Aufarbeitung vornehmlich von Metallmatrix-Verbundwerkstoffen stärker zu beachten und somit eine Rückführung in den Rohstoffkreislauf zu gewährleisten.

Das Wiedereinschmelzen von reinen Produktionsschrotten (Neuschrott), die bei den unterschiedlichsten Fabrikationsschritten sowohl bei der MMC-Herstellung als auch bei der Aluminiumherstellung, wie z. B. beim Gießen oder bei der Umformung, anfal­ len, ist eine praktizierte Lösung des Recyclings von partikelverstärkten Verbund­ werkstoffen und Metallen. Dabei kann jedoch nur ein nach Art und Zusammenset­ zung etwa gleichartiges Material wie das recycelbare entstehen. Dieses Verfahren eignet sich nicht für ein Recycling von Altschrott, der ein Gemisch aus verschiede­ nen Aluminiumknet- und Gußlegierungen, die zudem noch stark verunreinigt sein können, darstellt. Die Zusammensetzung dieses Schrottes ist im allgemeinen nicht bekannt, wodurch erst kostenintensive Verfahren zur Analyse der einzelnen Kompo­ nenten und Legierungsbestandteile sowie zum Sortieren der Verbundwerkstoffe notwendig sind. Zudem können Verunreinigungen in Form von organischen Stoffen und Fremdmetallen die sofortige Wiederverwertung von gebrauchten Verbundwerk­ stoffen und Metallen entscheidend erschweren.

Für das Recycling von MMC-Altschrott existieren verhältnismäßig aufwendige Ver­ fahren [1,2]. Die Salz-Drehtrommelofen-Technologie, die für große Mengen (5 bis 20 t) konzipiert ist, verwendet hierbei eine hohe Zugabe an NaCl (ca. 20 bis 50 Mas­ se% von der Einsatzmasse des MMC-Schrottes). Das Salz verhindert die Oxidation des Aluminiums, bindet die Verunreinigungen des Aluminiums und führt zu einer Verschlechterung der Benetzung der keramischen Partikel. Diese werden in der Salzschlacke gebunden. Durch die Rotation des Drehtrommelofens (ca. 4 bis 5 h) wird die Schmelze durchmischt. Aufgrund des Dichteunterschiedes zwischen dem Aluminium und der partikelhaltigen Salzschlacke entsteht im Ofen eine Schichtung. Am Ende des Prozesses wird zuerst das Aluminium abgelassen und in einen Halte­ ofen für die weitere Verarbeitung (Analyse, Zulegieren, Reinigen) gebracht. Ein gro­ ßer Nachteil dieser Technologie sind die erforderlichen hohen Salzmassen, die zu­ dem anschließend aufwendig wiederaufgearbeitet werden müssen [3]. Bei einer an­ deren Recyclingmethode, die nur geringe Salzmengen (ca. 1 Masse%) benötigt, wird die Schmelze mit Spülgas behandelt. Die Methode ist jedoch äußerst kompliziert. Im Prozeßverlauf müssen die Partikel durch einen kontinuierlich in die Schmelze inji­ zierten Gasstrom (Ar oder N₂) an die sich empor bewegenden Blasen gebunden werden. Für das Aufsteigen der Partikel mit dem Gas und dem Salz an die Schmelz­ badoberfläche ist es ferner erforderlich, daß die Schmelze ständig gerührt wird. Nach dem Aufschmelzen des Materials beträgt die Prozeßdauer für eine derartig aufwendige Trennung der Komponenten ca. 2 h.

Beim Einschmelzen von minderwertigen metallischen Al-Schrotten ist ebenfalls ein Salzbedarf von 30 bis 50 Masse% mit der Trommelofen-Technologie notwendig [3]. Ein drastisches Senken des Salzbedarfes wird hierbei ebenfalls durch die teure Technologie des Einleiten eines Gasstromes (Ar oder N₂), der zuvor aufwendig mit pulverförmigen Halogensalzen angereichert worden ist, erreicht. Ein Rühren des Aluminiums während des Schmelzvorganges verbessert dabei die Reinigungswir­ kung [4].

Die vorliegende Erfindung löst das Problem des Recyclings von MMC-Altschrott und minderwertigem Aluminium-Schrott (Altschrott) auf eine andere Art. Da das Verfah­ ren nicht auf dem Trennen durch Sedimentation oder Zentrifugalkraft bzw. nicht auf dem Einbinden von Partikeln in Salze beruht, sind keine zusätzlichen Aggregate und Hilfsstoffe notwendig. Zudem sind auch MMC-Werkstoffe recycelbar, bei denen kaum ein Dichteunterschied zwischen Metall und Verstärkungspartikeln existiert. Beim Recycling unter Verwendung dieses Verfahrens werden gleichzeitig Flakes oder feine Fasern aus dem metallischen Basiswerkstoff gewonnen. Ohne eine zu­ sätzlich erforderliche Bearbeitung können diese Teilchen als Ausgangsmaterial für neue, auf pulvermetallurgischem Weg hergestellte Halbzeuge verwendet werden:

Der Vorteil dieses neuen Verfahrens besteht darin daß eine einfache und effiziente Methode gefunden worden ist, die es gestattet; sowohl stark verunreinigten Alumini­ um-Schrott als auch Verbundwerkstoffe mit metallischer Matrix und nichtmetalli­ schen, vornehmlich keramischen Verstärkungspartikeln, so zu zerlegen, daß zumin­ dest der metallische Anteil rein in Form von Flakes oder Fasern vorliegt. Entspre­ chend den gewünschten Erfordernissen können diese metallischen Teilchen direkt auf pulvermetallurgischem Wege weiterverarbeitet werden. Gegenüber den bisher bekannten Lösungen der Trennung der beiden Hauptkomponenten (metallischer Basiswerkstoff und Verstärkungsphase) der MMCs zeichnet sich das vorgestellte Verfahren durch das Nichtbenötigen von Hilfsstoffen (Ar- bzw. N₂-Gas, Salze) aus. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Prozeßführung, die kein kontinuierliches Rühren oder keine Spülgasbehandlung der Schmelze erfordert. Zudem arbeitet dieses Ver­ fahren auch mit kleinen Materialeinsätzen ökonomisch, womit das Recycling von niedrigen Chargengrößen mit einer bedeutenden Zeitersparnis gegenüber den bis­ her bekannten Methoden möglich ist. Weiterhin muß erwähnt werden, daß mit dem Verfahren keine Gußhalbfabrikate, sondern Flakes bzw. Fasern hergestellt werden. Im Vergleich zu den Gußwerkstoffen der gleichen chemischen Zusammensetzung zeichnet sich das pulvermetallurgisch weiterverarbeitete Material aus den Flakes oder den feinen Fasern durch eine höhere Bruchdehnung aus.

Bekannterweise werden beim Erstarren von metallischen Schmelzen fremde Teil­ chen (z. B. keramische Partikel), die sich in der Schmelze befinden, durch die fort­ schreitende Erstarrungsfront in die Restschmelze, d. h. in den noch nicht erstarrten Bereich verschoben [5-7]. Dieses Verhalten der Erstarrungsfront hängt von deren Geschwindigkeit und damit von der Abkühlrate ab. Je höher die Abkühlrate ist, um so größer wird die Wahrscheinlichkeit, daß die in der metallischen Schmelze vor­ handenen Teilchen von der sich bewegenden Erstarrungsfront nicht verschoben, sondern von ihr überholt werden. Bei ausreichend hohen Abkühlraten werden diese Teilchen demzufolge in die erstarrende Schmelze eingebaut bzw. eingefroren. Sehr deutlich ist das Verhalten dieser Teilchen an der Erstarrungsfront in Versuchen zur gerichteten Erstarrung einer AlMg-Legierung [8] sowie in Gußversuchen mit ver­ schiedenen AlSi-Legierungen [9] nachgewiesen worden, bei denen jeweils SiC- Partikel als Teilchen verwendet worden sind.

Da bei dem aufgeführten Verfahren die ebenfalls in der Aluminium-Matrix vorhande­ nen Verunreinigungen durch den Erstarrungsvorgang in die Restschmelze zurück­ gedrängt werden, kann damit auch unverstärkter Aluminium-Schrott effektiv recycelt werden. Die bisher zum Binden der Verunreinigungen benötigten großen Salzzuga­ ben [1, 3] werden durch das Anwenden der vorliegenden Erfindung erheblich redu­ ziert.

Das Verschieben der Teilchen durch die fortschreitende Erstarrungsfront kann für das Recycling von partikelverstärkten Verbundwerkstoffen bzw. von verunreinigtem Aluminium-Schrott ausgenutzt werden. Ein- hierfür geeignetes Verfahren ist die Tie­ gelschmelzextraktion (CME - Crucible Melt Extraction). Das in Bild 1 dargestellte bekannte Prinzip des CME-Verfahrens [10, 11] beruht auf der Erstarrung von metal­ lischen Flakes oder Fasern. Hierfür taucht eine rotierende, wassergekühlte Walze (1) mit einer oder mehreren Extraktionsschneiden (2) in eine partikelfreie oder parti­ kelhaltige Schmelze (3), die sich üblicherweise in einem induktionsbeheizten Schmelztiegel (4) befindet. Der Prozeßverlauf kann in drei grundlegende Abschnitte unterteilt werden (Bild 2). In dem ersten Abschnitt kommt es zu einem Kontakt der Extraktionswalze mit der Schmelze, wobei an der Austrittsstelle der Walze aus der Schmelze ein dynamischer Meniskus aus dem schmelzflüssigen Material entsteht. Der zweite, für das Recycling der partikelverstärkten Verbundwerkstoffe interessante Abschnitt ist durch die Erstarrung der flüssigen Metallfäden an den Schneiden der Extraktionswalze gekennzeichnet. Am Ende dieses Abschnittes lösen sich die er­ starrten Schmelzfäden (Flakes oder Fasern) infolge der Wärmekontraktion und der auf sie einwirkenden Zentrifugalkraft von den Walzenschneiden. Die weitere Abküh­ lung der Flakes oder Fasern erfolgt im dritten Abschnitt durch Konvektion. Mit die­ sem bekannten Verfahren der Schnellerstarrung können Abkühlraten in einem Be­ reich von 10³ bis 10⁵ K/s verwirklicht werden. Bei den verhältnismäßig niedrigen Ab­ kühlraten im Vergleich zu anderen Schnellerstarrungstechniken werden die nichtme­ tallischen Partikel im zweiten Abschnitt des Prozeßverlaufes (Bild 2) durch die Er­ starrungsfront in die Schmelze des Metalles bzw. des Verbundwerkstoffes zurück­ gedrängt. Dadurch ist es möglich, metallische Flakes oder Fasern zu extrahieren, die metallisch rein sind und keine Verstärkungspartikel mehr enthalten. Für einen kontinuierlichen Extraktionsvorgang muß das entstehende Massedefizit ausgegli­ chen werden, wozu meistens der Schmelztiegel mittels einer Hubvorrichtung in Richtung der Extraktionswalze angehoben wird. Die Länge der Erstarrungsprodukte wird durch den Abstand der Trennkerben bestimmt, die periodisch in die Extrakti­ onsschneiden der Walze eingearbeitet sind (Bild 1). Die Dicke der extrahierten Fla­ kes oder Fasern hängt von den Betriebsparametern (Temperatur der Schmelze, Walzengeschwindigkeit, Volumenzufluß) ab und liegt üblicherweise zwischen 0,1 und 0,5 mm. Die Abkühlrate wird sehr stark durch die Walzengeschwindigkeit sowie durch die Dicke der Erstarrungsprodukte beeinflußt. Höhere Walzengeschwindigkei­ ten bedingen bei gleich dicken Fasern höhere Abkühlraten. Die dünneren Fasern weisen allgemein eine höhere Abkühlrate auf. Unter Berücksichtigung dieser Zu­ sammenhänge kann über die Abkühlrate die Geschwindigkeit der Erstarrungsfront und somit das Verhalten der Verstärkungspartikel während der Erstarrung beeinflußt werden.

Mit geringen Salzzugaben (z. B. KCl, NaCl, CaSO₄), die die oberflächlichen Schlac­ ken binden, kann der Vorgang der Schmelzextraktion verbessert werden. Die durch das Salz gebundene Schlacke erleichtert das Eindringen der Walzenschneiden in die metallische Schmelze, wodurch das Extrahieren feinerer Fasern und Flakes mit Erstarrungsdicken unter 0,1 mm möglich wird. Gleichzeitig wird durch die gebunde­ ne Schlacke ein eventuelles Mitreißen von Schlackepartikeln, die sich an den ent­ stehenden Fasern oder Flakes beim Erstarren anlagern können, vermieden. Je nach Partikelgehalt und Verschmutzungsgrad kann die Salzzugabe bis zu 30 Masse% betragen.

Das CME-Verfahren ist für alle Metalle und metallischen Verbundwerkstoffe, wie z. B. Al-, Mg-, Cu-, Ag-, Pb-, Sn-, Zn-, Ni- und Fe-Legierungen, mit nichtmetallischen Verstärkungspartikeln bzw. Verunreinigungen, die sich nicht in der Matrix lösen bzw. nicht mit ihr reagieren, wie z. B. Nitride, Boride, Karbide, Oxide und Graphite, zum Wiedergewinnen des metallischen Anteils geeignet. Wird die Tiegelschmelzextrakti­ on unter Schutzgasatmosphäre durchgeführt sind auch Legierungen und Verbund­ werkstoffe aus hochschmelzenden und reaktiven Metallen, wie z. B. Mo-, Ta-, Ti- und Nb-Basiswerkstoffe, recycelbar. Da das CME-Verfahren generell zum Herstellen von Flakes und dünnen Fasern verwendet wird, können beim Abtrennen des metalli­ schen Anteils der Verbundwerkstoffe sofort Ausgangsprodukte für die pulvermetall­ urgische Herstellung von Halbzeugen gewonnen werden.

Ausführungsbeispiele 1. Beispiel

Eine mit 20 Vol% Al₂O₃ partikelverstärkte Aluminiumlegierung 6061 (Masseprozente: Si 0,6; Fe 0,7; Cu 0,3; Zn 0,3; Mg 1,0; Cr 0,2; Zn 0,3; Rest Al) wird in einem Schmelztiegel bei 750°C flüssig gehalten. Die wassergekühlte Extraktionswalze aus Cu (Durchmesser 300 mm) mit 10 Schneiden (Schneidenspitzenwinkel 600) rotiert mit 5 m/s, wobei der Schmelztiegel mit einer Geschwindigkeit, die einem Volumen­ fluß von 0,8 cm³/s entspricht, an die Walze gefahren wird. Die extrahierten Fasern mit einer Länge von 4 mm und einer Dicke von 0,15 mm sind frei von Al₂O₃- Partikeln.

2. Beispiel

Eine mit 15 Vol% SiC partikelverstärkte Aluminiumlegierung A356 (Masseprozente: Si 6,8; Fe 0,1; Mg 0,3; Ti 0,2; Rest Al) wird bei 750°C flüssig gehalten. Eine was­ sergekühlte Cu-Walze (Durchmesser 300 mm) mit 3 Schneiden (Schneidenwinkel 600) rotiert mit 5 m/s. Mit einem Volumenfluß von 0,16 cm³/s wird der Schmelztiegel an die Extraktionswalze gehoben. Die extrahierten Fasern haben eine Länge von 10 mm und eine mittlere Dicke von 0,13 mm. In der lichtmikroskopischen Aufnahme in Bild 3 ist das geätzte Fasergefüge im Querschliff gezeigt. Das Gefüge der Fasern, das aus den Dendriten des Al-Mischkristalls (helle Bereiche) und dem zweiphasigen Eutektikum (dunkle Bereiche) besteht, weist keine SiC-Partikel auf.

3. Beispiel

Eine mit 20 Vol% SiC partikelverstärkte Aluminium-Gußlegierung (AlSi9Mg0,5) F3S.20S (Masseprozente: Si 9,0; Mg 0,55; Fe 0,2; Cu 0,2; Ti 0,2; Rest Al) wird in einem Schmelztiegel bei 750°C flüssig gehalten. Die wassergekühlte Extraktions­ walze aus Cu (Durchmesser 300 mm) mit 7 Schneiden (Schneidenspitzenwinkel 60°) rotiert mit 10 m/s, wobei der Schmelztiegel mit einer Geschwindigkeit, die einem Volumenfluß von 0,4 cm³/s entspricht, an die Walze gefahren wird. Der Aluminium- Schmelze ist Salz (KCl und NaCl im Verhältnis 50 : 50) von 10 Masse% (bezogen auf den Schmelzeinsatz) zugegeben worden. Die extrahierten Fasern mit einer Länge von 25 mm und einer Dicke von 0,1 mm sind vollständig frei von SiC-Partikeln.

Eine anschließende Weiterverarbeitung der schmelzextrahierten Fasern zur pulver­ metallurgischen Herstellung von z. B. Strangpreßprofilen ist möglich. Die notwendi­ gen Prozeßschritte sind das kaltisostatische Pressen (3000 bar), das Einkapseln und Ausgasen sowie das Strangpressen bei 400°C. Bei der nachfolgenden Wärme­ behandlung werden die stranggepreßten Rundprofile lösungsgeglüht (12h/540°C), in Wasser abgeschreckt und warmauslagert (4h/155°C). Die mechanische Eigen­ schaften der wärmebehandelten Strangpreßprofile aus den partikelfreien CME- Fasern sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Im Vergleich zu den unverstärkten Stranggepreßprofilen aus dem Gußwerkstoff mit der gleichen chemischen Zusam­ mensetzung ist insbesondere die höhere Bruchdehnung des konsolidierten CME- Materials auffällig. Die Ursache hierfür ist die vergleichsweise homogenere Vertei­ lung von feineren Silizium-Ausscheidungen im Gefüge der Strangpreßprofile aus den CME-Fasern (Bild 4a u. b). Bei einer plastischen Verformung des Materials der Legierung A356 beginnt die zum Bruch führende Rißbildung eher an gröberen Aus­ scheidungen sowie im Bereich von Ausscheidungsanreicherungen [12].

Es zeigen:

Tabelle 1: Mechanische Eigenschaften von A3S6-Strangpreßprofilen (T6) aus CME- Fasern und aus einem Ingot. Die CME-Fasern sind beim Recycling des Verbundstoffs A356+25 Vol% SiC hergestellt worden.

Fig. 1 Prinzip der Tiegelschmelzextraktion. (1) - wassergekühlte Extraktionswalze, (2) - Extraktionsschneiden, (3) - partikelfreie bzw. partikelhaltige Schmelze, (4) - induktionsbeheizter Schmelztiegel.

Fig. 2 Prozeßverlauf bei dem CME-Verfahren mit den drei Abschnitten der Flake- bzw. Faserbildung. Im zweiten Abschnitt werden bei niedrigen Abkühlraten die nichtmetallischen Teilchen (z. B. SiC-Partikel) durch die fortschreitende Erstarrungsfront in die MMC-Schmelze verschoben.

Fig. 3 Gefüge von Fasern, die beim Recycling der Legierung A356+15 Vol% SiC mit Hilfe des CME-Verfahrens hergestellt worden sind.

Fig. 4 Gefüge von Strangpreßprofilen aus (a) CME-Fasern und (b) des Ingots der Legierung A356 im T6-Zustand.

Tabelle 1

Claims (13)

1. Verfahren zum Recyclen und Wiedergewinnen des metallischen Anteiles von Metall-Matrix-Verbundwerkstoffen und zum Reinigen von Metall-Schrotten mit­ tels des Verfahrens der Tiegelschmelzextraktion, wobei der in einem Schmelz­ tiegel befindliche schmelzflüssige Verbundwerkstoff bzw. der schmelzflüssige Metallschrott mit den schneidenförmigen Erhebungen auf dem Umfang einer sich drehenden Walze in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß nur der metallische Anteil des Verbundwerkstoffes an den Schneiden der Walze ohne die in der Schmelze zurückbleibenden nichtmetallischen Partikel und Ver­ unreinigungen erstarrt und die Walze in Form von Fasern oder Flakes verläßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metal 1-Matrix- Verbundwerkstoffe und verunreinigten Metall-Schrotte einen metallischen Anteil aus allen verfügbaren Metallen oder Metallegierungen besitzen und nichtmetalli­ sche Verstärkungspartikel oder nichtmetallische Verunreinigungen aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Anteil vornehmlich Al oder Mg bzw. Al- oder Mg-Legierungen darstellt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstär­ kungsphasen keramische Partikel in Form von Oxiden, Karbiden, Nitriden, Bori­ den oder auch Graphit sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Partikelge­ halt bis zu 80 Vol% betragen kann.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Salzzugabe (z. B. ein Gemisch aus 45 Masse% KCl, 45 Masse% NaCl, 5 Masse% CaSO₄, Rest Verunreinigungen) von 0,001 bis 80 Masse% zur Verbesserung der Extraktion durch Binden von Schlackenanteilen beiträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsge­ schwindigkeit der Walze zwischen 0,1 m/s und 100 m/s liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verän­ dern der Rotationsgeschwindigkeit die Abkühlrate sowie die Dicke und damit der Partikelgehalt in den entstehenden Fasern oder Flakes von 0% bis zu dem ma­ ximal möglichen Wert, der dem Partikelgehalt der Schmelze entspricht, variiert werden kann.

9. Verfahren nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze aus metallischen Werkstoffen, vornehmlich Cu, Al oder Stahl besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze auf den Schneiden metallische oder nichtmetallische Beschichtungen aufweist, um sowohl die Benetzung als auch den Wärmeübergang zu beeinflussen.

11. Verfahren nach Anspruch 1, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze von innen durch ein fließendes Kühlmittel gekühlt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich Schmelztiegel und Walze mit einer Volumenzuführgeschwindigkeit pro Walzenschneide von 0,005 cm³/s bis 0,5 cm³/s nähern.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Fa­ sern oder Flakes durch nachfolgendes Konsolidieren in Verbindung mit einer Wärmebehandlung zu einem Werkstoff mit sehr homogenen Gefüge gegenüber gleichartigen herkömmlichen Gußwerkstoffen kompaktiert werden.