DE2553455C2 - Device for reducing the oxidation of a metal of a metal dross - Google Patents
Device for reducing the oxidation of a metal of a metal drossInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung der Oxidation eines Metalls einer Metallkrätze nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.The invention relates to a device for reducing the oxidation of a metal of a metal dross according to the preamble of the first claim.
Unter Krätze werden die Abbrandprodukte verstanden, vor allem unlösliche Oxide des in der Gießerei verwendeten Basismaterials und seiner Legierungsbestandteile, die sich beim Schmelzen von Nichteisenmetallen in normaler Atmosphäre auf der Schmelzbadoberfläche absetzen (LUEGER, Lexikon der Technik, 4.A. 1963, Band 5, S. 334).Scabies is understood to mean the burn-off products, especially insoluble oxides of the base material used in the foundry and its alloy components, which occur when non-ferrous metals are melted in a normal atmosphere on the surface of the melt pool discontinue (LUEGER, Lexikon der Technik, 4.A. 1963, Volume 5, p. 334).
Unmittelbar vor dem Vergießen wird diese Krätze üblicherweise mechanisch von der Schmelzbadoberfläche entfernt, da zur Erzielung eines einwandfreien Gußstücks keine Schlacke in die Form gelangen darf. Um eine einwandfreie mechanische Trennung zu erreichen, müssen mektens Shmelzmittel zugesetzt werden, die eine zähviskese oder gar feste und damit leicht entfernbare Schlacke bil;';n. Diese separierte Krätze wird wegen ihres hohen Gehaltes an wertvollen Nichteisenmetalloxiden und an eingeschlossenem flüssigem Metall gesammelt.Immediately before casting, this dross is usually mechanically removed from the surface of the melt pool removed, since no slag must get into the mold to achieve a perfect casting. In order to achieve perfect mechanical separation, Mektens melting agents must be added that are viscous or even solid and thus easily removable slag bil; '; n. This separated scabies becomes valuable because of its high content Non-ferrous metal oxides and trapped liquid metal collected.
Da die Krätze bei der Temperatur des Schmelzbades separiert wird, laufen an ihrer Oberfläche bis zum Erkalten relativ heftige Oxidationsreaktionen mit Luftsauerstoff ab, welche den Gehalt der Krätze an nicht oxidiertem Metall herabsetzen.Since the dross is separated at the temperature of the weld pool, run on its surface up to Cool down relatively violent oxidation reactions with atmospheric oxygen, which reduce the content of the scabies reduce non-oxidized metal.
Dieser Oxidationsvorgang ist vom Standpunkt der Krätzeaufbereitung aus unerwünscht, da bei diesem Prozeß vorweg die Metallreste von den Oxiden getrennt werden, und nur die letzteren der Neuverhüttung zugeführt werden, die Metallreste dagegen nur einen verhältnismäßig billigen Umschmelzprozeß erfordern. This oxidation process is undesirable from the point of view of the dross treatment because it is there Process beforehand the metal residues are separated from the oxides, and only the latter are re-smelted are supplied, the metal residues, however, only require a relatively cheap remelting process.
Krätzen mit relativ hohen Konzentrationen nichtoxidierten Metalls erzielen deshalb auf den Märkten der Rückgewinnungsmaterialien höhere Preise als höher oxidierte Materialien.Dross with relatively high concentrations of non-oxidized metal therefore achieve in the markets of Reclaim materials higher prices than more highly oxidized materials.
Die Anstrengungen in der Krätzebehandlung haben sich deshalb seit jeher darauf konzentriert, die Oxidationsreaktion der glühenden Krätze mit Luftsauerstoff zu kontrollieren und soweit wie möglich einzuschränken. Zu diesem Zweck sind verschiedene Verfahren verwendet worden.Efforts in scabies treatment have therefore always focused on the Control the oxidation reaction of the glowing dross with atmospheric oxygen and as far as possible to restrict. Various methods have been used for this purpose.
Einmal wird die glühende Krätze auf bereitgestellten Stahlblechen ausgearbeitet und dadurch eine Abkürzung des Brandvorganges angestrebt. Diese Methode macht Gebrauch von dem sog. Kühleffekt, der darin besteht, daß die bei der Oxidation frei werdende Reaktionswärme schnell abgeführt, und die schnelle Verminderung der Temperatur der Krätze die Geschwindigkeit der ablaufenden Oxidation zusätzlich herabgesetzt wird. Die dabei unvermeidlich entstehende Vergrößerung der Krätzeoberfläche stellt dem Luftsauerstoff eine größere Angriffsfläche zur Verfügung und wirkt deshalb in entgegengesetztem Sinn, weshalb die Ergebnisse dieser Methode unbefriedigend sind.Once the glowing dross is worked out on provided steel sheets and thus an abbreviation aimed at the fire process. This method makes use of the so-called cooling effect that is contained in it there is that the heat of reaction released during the oxidation is dissipated quickly, and the rapid one Reducing the temperature of the dross also increases the rate of oxidation is reduced. The inevitably resulting enlargement of the dross surface represents the oxygen in the air a larger attack surface available and therefore works in the opposite sense, which is why the results of this method are unsatisfactory.
Andererseits ist auch versucht worden, die glühende Krätze mit Trockenlöschpulvern zu überdecken (Natriumhydrogenkarbonat. Chloride) und damit Gebrauch vom sog. Stickeffekt zu machen. Der dan :ben wohl ebenfalls wirksame Kühleffekt durch die Temperaturdifferenz zwischen glühender Krätze und kaltem Löschpulver tritt demgegenüber in seiner BedeutungOn the other hand, attempts have also been made to cover the glowing scabies with dry extinguishing powder (sodium hydrogen carbonate. Chloride) and thus to make use of the so-called stick effect. The dan: ben well also effective cooling effect due to the temperature difference between glowing dross and cold In contrast, extinguishing powder is important
is zurück. Da diesem Verfahren indessen gewichtige Einwände vom Gesichtspunkt der Arbeitsphysiologie und des Umweltschutzes entgegenstehen (Entwicklung belästigender und giftiger Dämpfe), sind die Erfolge dieses Verfahrens ebenfalls als gering zu bezeichnen.is back. Since this procedure, meanwhile, weighty objections from the point of view of the work physiology and environmental protection (development of nuisance and poisonous fumes), are the successes this procedure can also be described as minor.
Durch die DE-AS 10 15 698 ist ein Verfahren zum Gewinnen flüssigen aluminiumhaltigen Metalls aus einer Schlacke bekanntgeworden, bei dem die Schlacke in der Schmelzkammer in einen Behälter übergeleitet und in diesem gerührt wird, während die TemperaturDE-AS 10 15 698 discloses a method for extracting liquid aluminum-containing metal from a slag became known, in which the slag is transferred into a container in the melting chamber and in this is stirred while the temperature
der Schlacke über dem Schmelzpunkt des Metalls liegt. Dabei herrscht in dem geschlossenen Behälter eine nicht oxidierende Atmosphäre, die als Hauptbestandteil Aluminiumchlorid enthält. Auch die DE-PS 8 87 270 nennt ein Verfahren zur Rückgewinnung des Metalls aus einer Leichtmetallkrätze, wobei hier die Krätze in noch heißem Zustand in eine flüssige Salzschmelze eingetragen wird.the slag is above the melting point of the metal. There is one in the closed container non-oxidizing atmosphere, the main component of which is aluminum chloride. Also the DE-PS 8 87 270 calls a process for the recovery of the metal from a light metal dross, here the dross in is introduced into a liquid molten salt while it is still hot.
Die DE-AS 22 00 490 lehrt ein Verfahren zum Abschrecken bzw. Abkühlen von Krätze, in dessen Verlauf man aufeinander folgende Schichten der Krätze in einen Behälter einbringt um bald nach dem Einbringen der Schicht der Krätze in den Behälter und vor dem Einbringen der nächsten Schicht des Abschaums jede Schicht der Krätze mit einer Salzschicht bedeckt, so daß die aufeinander folgenden Schichten der Krätze durch Schichten von Salz getrennt sind.DE-AS 22 00 490 teaches a method for quenching or cooling dross, in which Successive layers of the scabies are placed in a container around soon after the course Placing the layer of the dross in the container and before placing the next layer of the scum each layer of the scabies covered with a layer of salt, making the successive layers of the Scabies are separated by layers of salt.
Hierbei handelt es sich also darum, die Krätze durch Aufbringen von Salzschichten abzuschrecken bzw. abzukühlen. Es wird so mit dem oben erwähnten Kühleffekt gearbeitet, der sich in der Praxis jedoch nicht als ausreichend erwiesen hat.The aim here is to deter or remove the dross by applying layers of salt. to cool off. The above-mentioned cooling effect is used, but this is not the case in practice proved to be sufficient.
Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der der Anteil oxidierten Metalls in der Krätze vermindert werden kann, ohne daß es aufwendiger Zusätze bedürfte.In view of these circumstances, the inventor has set himself the goal of providing a device with which the proportion of oxidized metal in the dross can be reduced without it being more expensive Additions needed.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruches. Eine weitere Ausbildung dieser Vorrichtung wird im zweiten Patentanspruch beschrieben.The object is achieved by a device with the characterizing features of the first patent claim. Another embodiment of this device is described in the second claim.
Mit dieser einfachen Vorrichtung ist es nunmehr möglich, den Zutritt des Luftsauerstoffs zu unterbinden bei gleichzeitiger Kühlung ohne besondere Zugabe weiterer Stoffe. Dies war bei den bisher bekanntgewordenen Vorrichtungen und Verfahren nicht möglich. Es entsteht eine Krätze mit relativ hoher Konzentration an nicht oxidiertem Metall.With this simple device it is now possible to prevent the entry of atmospheric oxygen with simultaneous cooling without special addition of further substances. This was the case with those previously known Devices and processes not possible. It creates a scabies with a relatively high concentration non-oxidized metal.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
bevorzugten Ausführungsbeispieles sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine
erfindungsgemäße Vorrichtung im Aufriß.
Ein Betonsockel 1, welcher in der Größe einerFurther features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing; this shows in its single figure a device according to the invention in elevation.
A concrete base 1, which is the size of a
handelsüblichen Transportplatte entspricht, steht in einer mit Wasser 3 gefüllten und im Boden verankerten Wanne 2. Das Niveau des Wassers 3 wird durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise einen Schwimmer, konstant gehalten. Ein Behälter 4, welcher die Kratze 5 enthält, wird auf eine Metallpalette 6 gestellt und mit dieser durch einen geeigneten Hubstapler auf eine hierfür bestimmte Stelle des Betonsockels 1 abgesenktcorresponds to commercially available transport plate, stands in a filled with water 3 and anchored in the ground Tub 2. The level of the water 3 is determined by suitable measures, for example a float, kept constant. A container 4 containing the scraper 5 is placed on a metal pallet 6 and with this by a suitable forklift truck to a specific point on the concrete base 1 lowered
Über dem Betonsocke! 1 befindet sich eine Metallglocke 7, welche auswechselbar mittels mehrerer an ihrer Stirnwand angebrachten Halterungen 9 mit einer starr verankerten, vertikal verlaufenden Führungsschiene 10 verbunden ist Diese Metallglocke 7 kann mittels eines Hebezeugs 11 angehoben oder abgesenkt werden. Am Glockenrand befinden sich Abstandshalter 8.Above the concrete sock! 1 is a metal bell 7, which is interchangeable by means of several their front wall attached brackets 9 with a rigidly anchored, vertically extending guide rail 10 is connected. This metal bell 7 can be raised or lowered by means of a hoist 11. There are spacers 8 on the edge of the bell.
Die Metallglocke 7 wird derart über die glühende Krätze 5 abgesenkt, daß die Abstandshalter 8 im Wasser 3 der Wanne stehen und ein freier Niveauausgleich des Wassers innerhalb und außerhalb der Glocke durch den von den Abstandshaltern 8 erzeugten Abstand zwischen Glockenwand und Wannenboden stattfinden kann. Damit befindet sich die Kratze in einer pneumatischen Wanne, deren Gasraum irotz sinkendem Volumen infolge Sauerstoffverbrauchs dicht abgeschlossen ist.The metal bell 7 is lowered over the glowing dross 5 that the spacers 8 in the water 3 of the tub and a free leveling of the water inside and outside the bell by the distance generated by the spacers 8 between the bell wall and the tub bottom can take place. The scraper is now in a pneumatic tub, the gas space of which is in spite of the decreasing volume is tightly sealed due to oxygen consumption.
Die glühende Krätze 5 wird durch den in der Glocke befindlichen Luftsauerstoff an der Oberfläche oxidiert, bis infolge Sauerstoffmangels keine Oxidation mehr erfolgen kann.The glowing dross 5 is oxidized on the surface by the atmospheric oxygen in the bell, until no more oxidation can take place due to a lack of oxygen.
Durch die Volumenverminderung des Gasrauines in der Glocke entsteht ein kleiner Unterdruck, welcher durch die Hebung des Wasserniveaus innerhalb der Glocke ausgeglichen wird. Wird dabei die Höhe des Betonsockels 1 und das Volumen der Glocke geeignet gewählt, steigt das Wasser 3 bis zum Krätzebehälter und kann diesen abkühlen.The reduction in volume of the gas roughness in the bell creates a small negative pressure, which is compensated by raising the water level inside the bell. If the height of the Concrete base 1 and the volume of the bell suitably selected, the water 3 rises to the dross container and can cool this down.
Die Dauer des ganzen Eritickungsvorganges betragtThe duration of the entire eritic process is
υ zwei bis drei Stunden. Die Metaliglocke 7 ist an ihrer Oberseite mit einem Belüftungshahn 12 versehen, über den Luft zum Druckausgleich eingeleitet werden kann.υ two to three hours. The metal bell 7 is on hers Top provided with a vent valve 12, over the air can be introduced to equalize the pressure.
In einem betrieblichen Anwendungsbeispiel in derIn an operational application example in the
Aluminiurngießerei konnte durch die beschriebene Erfindung die Konzentration des in der Kräi/e enthaltenen metallischen Aluminiums um 20% bis 30% erhöht werden.Aluminum foundry was able to reduce the concentration of the in the Krai / e contained metallic aluminum can be increased by 20% to 30%.
I-Iierzu 1 Blatt ZeichnungenFor 1 sheet of drawings
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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| DE1015608B (en) * | 1952-08-30 | 1957-09-12 | Aluminum Co Of America | Process for the extraction of aluminum from an aluminum-containing slag |
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-
1975
- 1975-11-28 DE DE2553455A patent/DE2553455C2/en not_active Expired
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| DE2553455A1 (en) | 1977-06-08 |
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