DE1148753B - Verfahren zum Schmelzen von Kupfer und Kupferlegierungen im Induktionsofen - Google Patents

Description

Meist werden Kupfer und Kupferlegierungen in brennstoffgefeuerten Öfen geschmolzen; dabei ist es normalerweise üblich, das Kupfer zunächst oxydierend zu schmelzen, um den stets vorhandenen Wasserstoffgehalt möglichst zu erniedrigen. Allerdings kann der Wasserstoff entgegen der vielfach herrschenden Meinung niemals zur Gänze entfernt werden. Es verbleibt immer eine kleine Menge Wasserstoff, die mit dem durch die Oxydation vorhandenen Sauerstoff im Gleichgewicht steht. Die erwähnte Oxydation wird bei den brennstoffbeheizten Öfen durch oxydierende Flammenführung ohne oder mit Zusatz sauerstoffabgebender Substanzen, wie Braunstein (MnO₂), Kupferhammerschlag (CuO) oder Zinkoxyd (ZnO), vorgenommen. Aus Rentabilitätsgründen, wegen der hohen Schmelzleistung und der geringeren Gefahr der Wasserstoffaufnahme gegenüber gas- oder ölgefeuerten Öfen, wäre die Verwendung von Induktionsöfen für das Schmelzen von Kupfer und Kupferlegierungen sehr erwünscht. Dem stehen jedoch eine Reihe von Bedenken entgegen: So ist z. B. eine oxydierende Schmelzbehandlung, wie diese bei brennstoffgefeuerten Öfen möglich ist, bei Induktionsöfen nicht durchführbar, insbesondere nicht bei Rinnenöfen, da Metalloxyde zu einer Verstopfung der Schmelzrinne und damit zu zeitraubenden Betriebsunterbrechungen führen würden. Hierzu kommt noch, daß im Rinnenofen stets nur mit ein und derselben Legierung gefahren werden kann, da der Rinnenofen nur portionsweise und derart entleert werden darf, daß ein stets flüssiger Schmelzsumpf verbleibt, der den Inhalt der Schmelzrinne flüssig hält. Der Induktionstiegelofen dagegen ist zwar weitaus anpassungsfähiger, auch in bezug auf Legierungswechsel, und eignet sich deshalb besonders für Gießereien mit unterschiedlichem Fertigungsprogramm. Er hat weiter den Vorteil, daß eine bedeutend höhere spezifische Leistung, bezogen auf den Ofeninhalt, übertragen werden kann, besitzt jedoch aber den Nachteil, daß die oxydierenden Schmelzpräparate die Schmelzleistung beeinträchtigen und unter Umständen die Ofenausmauerung bzw. Ausmauerung des Tiegels angreifen. Es wird daher von Fachleuten die Meinung vertreten, daß eine oxydierende Behandlung des Kupfers im Induktionsofen nicht möglich ist.

Andere Fachleute empfehlen, von einer oxydierenden Behandlung überhaupt abzusehen und während des ganzen Schmelzprozesses eine reduzierende Abdeckung mit Holzkohle vorzunehmen. Eine Entfernung des Wasserstoffes aus der Schmelze unterbleibt in diesem Falle, und eine Porosität des Gusses ist daher nicht zu vermeiden. Die Dichtheit und damit Verfahren zum Schmelzen von Kupfer
und Kupferlegierungen im Induktionsofen

Anmelder:
Siemens & Halske Gesellschaft m. b. H., Wien

Vertreter: Dipl.-Ing. C.Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 12. Oktober 1961 (Nr. A 7662/61)

Dr.-Ing. Wolfgang Thury, Leoben, Steiermark

(Österreich),
ist als Erfinder genannt worden

auch die Festigkeit der Abgüsse entsprechen bei dieser Behandlung meist nicht den Anforderungen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Schmelzen von Kupfer und Kupferlegierungen, insbesondere von hochwertigem Leitkupfer, in Induktionsöfen, bei dem die angeführten Nachteile nicht auftreten. Gemäß der Erfindung wird die Schmelze ohne Zusatz sauerstoffabgebender Stoffe unter Zutritt von Luft oder einer Gasmischung, bestehend aus einem inerten Gas und Sauerstoff, so lange erhitzt, bis der Sauerstoffgehalt der Schmelze 0,05 Gewichtsprozent beträgt, worauf die Schmelze anschließend mit einem reduzierend wirkenden Abdeckmittel, beispielsweise Holzkohle, abgedeckt wird. Hernach kann der Sauerstoff mit üblichen Desoxydationsmitteln auf den gewünschten Gehalt erniedrigt werden oder im Falle von Leitkupfer für Formguß oder von Kupferlegierungen ganz entfernt werden.

Es kann mit Hilfe dieses Verfahrens ohne weiteres hochwertiges Leitkupfer erschmolzen werden. Nachstehend werden Eigenschaften von Leitkupferformguß, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erschmolzen wurde, angegeben, wobei vergleichsweise die vom Deutschen Kupfer-Institut in Berlin herausgegebenen Mindestwerte angeführt werden.

309 580/320

	Zugfestigkeit (kp/mm2)	Dehnung (Vo)	Einschnürung (Vo)	Elektrische Leitfähigkeit (Siemens)
Leitkupferformguß, erfindungsgemäß erschmolzen ~..	17 bis 18 16	34,5 bis 38 30	68 bis 84	54 50
Mindestwerte des DKI, Berlin (1961)

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   IO

   Verfahren zum Schmelzen von Kupfer und Kupferlegierungen, insbesondere von hochwertigem Leitkupfer, in Induktionsöfen, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schmelze ohne Zusatz sauerstoffabgebender Stoffe unter Zutritt von Luft oder einer Gasmischung, bestehend aus einem inerten Gas und Sauerstoff, so lange erhitzt wird, bis der Sauerstoffgehalt der Schmelze höchstens 0,05 Gewichtsprozent beträgt, worauf die Schmelze anschließend mit einem reduzierend wirkenden Abdeckmittel (z. B. Holzkohle) abgedeckt wird; wonach der Sauerstoffüberschuß durch Desoxydation in üblicher Weise erniedrigt oder entfernt werden kann.

   © 309 580ß20 5.