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Oxydation der Metalle rückgängig zu machen. Metalle, welche die Eigenschaft haben, im Schmelzfluss zu oxydieren und die entstandenen Sauerstoffverbindungen zu lösen, lassen sich beim Einschmelzen nur sehr schwer vor der Einwirkung des Luftsauerstoffes schützen.
Es sind zwar bisher mehrere Methoden in Gebrauch, die eine Oxydation des flüssigen Metalles verhindern bzw. oxydiertes Metall reduzieren. Entweder werden die Schmelzen reduzierend eingestellten Feuerungsgasen ausgesetzt oder es werden in die Schmelzen Metalloide oder Metalle, wie z. B. P, Mg, AI, Zn, gebracht, die eine grosse chemische Affinität zu Sauerstoff besitzen. Diese Arbeitsweisen sind jedoch nicht überall anwendbar. Solche Metalle und Legierungen, die einen niedrigen Verdampfungspunkt besitzen, kann man nicht in offenen Schmelzbädern mit grosser Oberfläche, wie sie zur Einwirkung von Feuerungsgasen notwendig sind, einschmelzen. Deshalb sind derartige Schmelzen für die Behandlung durch reduzierend eingestellte Feuerungsgase ungeeignet.
Kommt es ferner bei den Metallen und Legierungen auf grosse Reinheit in der Zusammensetzung an, so wird auch der Zusatz von oben beispielsweise angeführten Elementen unmöglich gemacht. Es ist nämlich undurchführbar, die Menge des Zusatzes so zu regeln, dass dieser sich nicht nachträglich im Überschusse im Metalle vorfindet und dann seinerseits die mechanischen Eigenschaften des Metalles oder der Legierungen schädigt. Auch der Schutz gegen Oxydation durch Holzkohle ist nur unvollständig und ebenfalls mit der Gefahr des Einbringens von schädlichen Beimengungen in die-Schmelze verbunden. Holzkohle enthält bekanntlich in den Poren eingeschlossen neben andern Stoffen, wie z. B. Wasserstoff, elementaren Sauerstoff.
Bei der Verwendung von Holzkohle wird also gerade der unerwünschte Sauerstoff mit in die Schmelze eingebracht, ganz abgesehen davon, dass auch die andern Beimengungen der Holzkohle, wie beispielsweise Wasserstoff, in vielen Fällen von den flüssigen Metallen zu schädlichen Verbindungen gelöst werden.
Unter Vermeidung der erwähnten Übelstände werden gemäss der vorliegenden Erfindung die Desoxydierung und der vollkommene Schutz von Metallen, die Kohlenstoff gegenüber indifferent
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reinen, von absorbierten Gasen freien Kohlenstoff bewerkstelligt.
Kienruss ist reiner elementarer Kohlenstoff in feinster Zetreilung. Neben der grossen Reinheit ist diese feine Zerteilung, wie sie von künstlich pulverisierten Körpern (z. B. Holzkohle) niemals auch nur annähernd erreicht werden kann, von grosser Bedeutung. Beim Durchmischen der flüssigen Metalle mit Russ kommen möglichst alle Teile der Schmelze mit dem reduzierenden Kohlenstoff des Russes in innige Berührung. Folglich muss eine energische Reduktion der Metalloxyde durch den Kohlenstoff stattfinden. Es ist auch ausgeschlossen, dass irgendwelche schädliche Fremdbestandteile durch den Russ in die Schmelze gelangen können.
Wird beim Durchmischen der flüssigen Metalle mit Russ eine wirksame Desoxydierung erreicht, so wird deren Vollständigkeit noch dadurch gesichert, dass die Schmelze unter dem Schutz einer abdeckenden Schichte Kienruss auf die für die Reaktion günstigsten Temperaturen erhitzt werden kann. Die schlechte Wärmeleitfähigkeit der Russsehichte ermöglicht bei geeigneter Wärmezufuhr die gewünschte Steigerung des Hitzegrades. Die bei diesen Temperaturen besonders gefürchtete Möglichkeit der Einwirkung des Luftsauerstoffes wird dadurch ausgeschaltet, dass die abdeckende, lockere, poröse Schichte reinen Kohlenstoffes mit ihrer grossen Gesamtoberfläche allen Sauerstoff bindet, bevor er die Schmelze erreichen kann.
Das ferner bei den hohen Temperaturen sonst auftretende Entweichen von verdampften Metallen mit niedrigem Siedepunkt wird durch Abkühlung und Kondensierung der Metalldämpfe in der sich nicht erhitzenden Russschicht über der Schmelze vermieden.
Die Verwendung von Kienruss als Reduktionsmittel für Metalloxyde in festem Zustande ist bereits bekannt.
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