DE2901030A1 - Verfahren zur reinigung von aluminiumschmelzen - Google Patents
Verfahren zur reinigung von aluminiumschmelzenInfo
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Description
2901Ü3Q-
SCHWEIZERISCHE ALUMINIUM AG, 3965 Chippis
14.November 1978 FPA-FD/Ri -1186-
030021 /0543
ORIGINAL INSPECTED
2901Ü30
Verfahren zur Reinigung von Aluminiumschmelzen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung der Schmelze von Aluminium und dessen Legierungen mittels Einleiten
eines aktiven Gasgemisches bei atmosphärischem Druck.
Eine der üblichen Techniken in der Aluminiumindustrie besteht seit altersher darin, durch Schmelzen von Aluminium und dessen
Legierungen Gasgemische zu leiten, um gelöste Gase, namentlich Wasserstoff, sowie metallische Verunreinigungen, namentlich
Spuren von Alkali-,und Erdalkalimetallen, aus dieser zu entfernen und das Metall daneben von nicht metallischen Einschlüssen,
namentlich Oxiden, zu befreien. Eines dieser Verfahren, allgemein als Gasbehandlung oder Entgasen bezeichnet, verwendet
im allgemeinen reines Chlorgas und ist insofern teuer, als es grosse Mengen dieses Gases verbraucht und zu einem Verlust von
Aluminium in der Form flüchtigen Aluminiumchlorides führt. Dieses Verfahren bringt daneben unerwünschte Arbeitsbedingungen
mit sich, da dabei korrodierende und giftige Abgase anfallen. Im Stand der Technik sind deshalb zu verschiedenen Zeiten Vorschläge
gemacht worden, wie man Chlor dadurch einsparen könnte, dass man das Entgasen durch ein Gasgemisch von Chlor und einem
Inertgas durchführt, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff, oder indem man die, Behandlung in einer Atmosphäre trockener
Luft durchführt. Daneben ist sogar vorgeschlagen worden, Stickstoff allein (N„) als Behandlungsgas zu verwenden.
Weiter ist der Gebrauch entweder von Kohlendioxid (C0„) oder
Kohlenmonoxid (CO) für die Behandlung von geschmolzenen Magnesiumlegierungen vor dem Giessen vorgeschlagen worden (US-PS
2 380 863). Allein, beim Aluminium wurde allgemein angenommen, dass die Verwendung von Kohlendioxid unzweckmässig sei, da
dieses beim Kontakt mit der Aluminiumschmelze teilweise zu freiem Kohlenstoff reduziert würde, welcher seinerseits mit
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2901Q30 5
Aluminium reagieren und das unerwünschte Aluminiumcarbid,
AlC3, bilden würde (US-PS 2 -369 2137. Deshalb war es überraschend
und unerwartet, dass nach der vorliegenden Erfindung eine signifikante Verbesserung des bestehenden Verfahrens erzielt
werden und dabei die unerwünschten Nebenwirkungen weitgehend herabgesetzt werden konnten, indem ein Spülgas bestehend
aus Kohlendioxid und einem inerten Trägergas, beispielsweise einem Edelgas, eingesetzt wurde.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand dementsprechend darin, durch eine Spülgasbehandlung den Gehalt an Alkali- und
Erdalkalimetallen, Wasserstoff und nichtmetallischen Einschlüssen in Schmelzen von Aluminium und dessen Legierungen möglichst
weitgehend herabzusetzen und dabei die unerwünschten Nebenwirkungen dieser Spülgasbehandlung so gering wie möglich zu halten.
Namentlich sollte die Bildung von Krätze und damit die Metallverluste
minimiert werden. Daneben sollten die Energiekosten möglichst niedrig gehalten, das heisst, die Dauer der
Spülgasbehandlung minimiert und die normale betriebliche Temperatur der Schmelzebehandlung von etwa 770 C nicht überschritten
werden. Schliesslich sollten die Materialkosten der Behandlung, namentlich die Kosten für das Spülgas und ein gegebenenfalls
einzusetzendes Filtergranulat minimiert werden und die unerwünschten toxischen Eigenschaften des Chlorgases ausgeschaltet
werden.
Diese Aufgabe wurde durch eine Spülgasbehandlung gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass bei einer Schmelzetemperatur
von 730 bis 780 C ein Gasgemisch bestehend aus mindestens einem Inertgas als Trägergas und 4 bis 10 Volumenprozenten Kohlendioxid
in einer Konzentration von 0,4 bis 1.0 Normalkubikmeter pro Tonne behandelter Schmelze eingeleitet wird, wobei
die Kontaktzeit der einzelnen Schmelzepartikel zwischen 3 Minuten und einer Stunde liegt.
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Bei der einen Ausführungsart -der Erfindung erfolgt die Spülgasbehandlung
im diskontinuierlichen (Batch)-Betrieb. Die Metallschmelze befindet sich während der ganzen Dauer der Behandlung
in einem Abstehofen und das Gasgemisch wird mittels Lanzen in die Schmelze eingeleitet. Dabei beträgt die Verweilzeit
der einzelnen Schmelzepartikel zwischen 30 Minuten und einer Stunde. Bei der anderen Ausführungsart durchläuft die
Metallschmelze während der Behandlung im kontinuierlichen Betrieb ein Durchlauffilter. Dabei beträgt die Strömungsgeschwindigkeit
der Schmelze vorzugsweise zwanzig Tonnen pro Stunde und die einzelne Schmelzepartikel steht dementsprechend während
einer Verweilzeit von 3 bis 10 Minuten im Kontakt mit dem Gasgemisch. Dieses letztere wird dabei vorzugsweise durch poröse
Einleitsteine im Boden des Durchlauffilters eingeleitet, wobei bei einer Vorrichtung mit elf derartigen Einleitsteinen
beispielsweise ein Einleitdruck des Gasgemisches von 1.5 bis 2.5 bar benötigt wird. Aus Kostengründen hat es sich dabei
bewährt, als Trägergas mindestens teilweise das verhältnismässig billige Argon einzusetzen.
Bei der Beurteilung der Qualität der Spülgasbehandlung im Hinblick
auf die Elimination von Verunreinigungen aus der Aluminiumschmeize
ist davon auszugehen, dass in einem derart hohen Ueberschuss des einen Reaktionspartners (Spülgas) gearbeitet
wird, dass sich dessen Konzentration während der Reaktion nur unwesentlich ändern kann. Es ist deshalb zu erwarten, dass die
Reaktion eine Kinetik von Pseudo- I.Ordnung aufweist und die Konzentration (A) des anderen Reaktionspartners (Verunreinigung)
einem Zeitgesetz der Form
(1) (A) = (A)o · e Kt
gehorcht (vgl. dazu A.A. FROST/R.G. PEARSON, Kinetik und Mechanismen
homogener chemischer Reaktionen, Weinheim/Bergstrasse
1964, S.11).
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In der Praxis der Schmelzebehandlung fungieren dabei die Ausgangskonzentration
(A) der Verunreinigung und aus ökonomischen Gründen auch die Zeitdauer (t) des Experiments als mehr oder
weniger unveränderliche Randbedingungen und die unter diesen Randbedingungen durch Variation der Reaktionsparameter erzielbare
Geschwindigkeitskonstante
(2) k = (l/t) In (A)o/(A)
ermöglicht eine korrekte Voraussage der erreichbaren Endkonzentration
einer gegebenen Verunreinigung und stellt damit ein direktes Mass für die Qualität des im Einzelfall angewendeten
Verfahrens dar.
Bei einer Verwendung verschiedener Spülgaszusammensetzungen im Experiment hat sich die Vermutung, dass die Reaktion eine Kinetik
von Pseudo- I.Ordnung aufweise, insofern bestätigt, als
die erhaltenen Werte der Geschwindigkeitskonstante k tatsächlich keinerlei Zeitabhängigkeit zeigen, entsprechend einer
konstanten Steigung der Eliminationskurve in Figur 1. Die für eine Schmelzetemperatur von 730 C und eine Spülgaskonzentration
von 0,6 Nm pro Tonne behandelte Schmelze errechneten Geschwindigkeitskonstanten k ergaben dabei,dass ein Gemisch von
Argon mit 5 % Kohlendioxid (CO„) überlegene Eliminationseigenschaften
gegenüber Stickstoff (KL·) und Argon (Ar) nicht nur hinsichtlich der bekannten Verunreinigungen Natrium und Wasserstoff,
sondern auch hinsichtlich des stets grössere praktische Bedeutung erhaltenden Lithiums aufweist. Dabei variieren
die Werte von k in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der zu reinigenden Schmelze, der Effekt bleibt jedoch qualitativ
derselbe (TABELLE 1).
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Einfluss der Spülgaszusammensetzung auf die Geschwindigkeitskonstante der Eliminationsreaktion von Na, Li und H„ aus Aluminiumschmelzen
Versuchsbedingungen: Schmelzetemperatur: 730°C -,
Spülgaskonzentration: 0.6 Nm~"/t Dauer des Versucheszt = 3600 see.
Ve runre inigung | Spülgas | In A /A O |
K [sec 1J |
Legierung 1500: | |||
Na | N2 | 0.9163 | 2.545 xlO~4 |
Ar | 1.2039 | 3.344 | |
Ar+5%CO | 1.8971 | 5.267 | |
Li | N2 | 0.6931 | 1.925 |
Ar | 0.9163 | 2.545 | |
Ar+5%CO | 1.7720 | 4.922 | |
H2 | N2 | 0.5978 | 1.661 |
Ar | 0.6931 | 1.925 | |
Ar+5%CO2 | 0.91-63 | 2.545 | |
Legierung 5300: | |||
Na | N2 | 0.5978 | 1.661 xl0"4 |
Ar | 0.7985 | 2.218 | |
Ar+5%CO | 1.0598 | 2.916 | |
Li | N2 | 0.2877 | 0.799 |
Ar | 0.2877 | 0.991 | |
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Ar | 0.6931 | 1.925 | |
Ar+5%CO2 | 0.9163 | 2.545 |
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So zeigte der Wert von k hinsichtlich der Elimination von Natrium bei der Legierung 1500 .(99.50 bis 99.59% Al) eine Erhöhung
von rund 100 % gegenüber Stickstoff und rund 60 % gegenüber Argon, dagegegen nur eine Erhöhung von 75 % bzw, 3 0 % bei
dem höher mit Magnesium legierten Werkstoff 53O0 (2.8 % Mg, 0.3 % Mn"). Oberhalb eines Magnesiumgehaltes von 4 % nimmt die
Qualität des Verfahrens ab. Besonders ausgeprägt ist auch der Effekt hinsichtlich der Elimination von Lithium, welche sich
in einer Erhöhung des Wertes von k um 150 % resp. 100 % bei
der Legierung 1500 und 50 % resp. 20 % bei der Legierung 5300 äussert. Etwas geringer ist der Einfluss auf die Elimination
des Wasserstoffs, welche zwischen einer Erhöhung von k zwischen 30 und 80 % schwankt {TABELLE 1).
Ueberraschenderweise hat sich in dieser Versuchsreihe gezeigt, dass eine Erhöhung des Gehaltes von Kohlendioxid über 5 Volumenprozent
den CO„-Ausnützungsgrad insofern verschlechtert
als beispielsweise eine Erhöhung der CO„-Konzentration um das
Vierfache (auf 20 %) lediglich eine Halbierung der (unter im übrigen unveränderten Bedingungen) erzielbaren Endkonzentration
des Natriums (2 statt 4 ppm) ermöglicht (Figur 1-a).
Für die Beurteilung der Temperaturabhängigkeit der Eliminationsreaktionen
ist davon auszugehen, dass Kohlendioxid mit den fraglichen Verunreinigungen nach den Gleichungen
(3) CO2 + H3^CO + H2O - 99 kcal, (Wassergasgleichgewicht)
und
(4) CO2 + 2Na 5* CO + Na3O
reagiert. Beides sind endotherme Reaktionen, deren thermodynamische
Gleichgewichtskonstante einen ähnlichen Temperaturverlauf zeigt wie diejenige des bekannten Gleichgewichts von Kohlendioxid
und Kohlenstoff (BOUDOUARD-Gleichgewicht). Bei beiden Reaktionen verschiebt sich deshalb das Gleichgewicht mit steigender
Temperatur nach rechts; so weist die thermodynamische Gleichgewichtskonstante der Gleichung (3) beispielsweise bei
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830 C einen Wert von 1 auf und die Reaktionspartner liegen bei Temperaturen ab 1000 C überwiegend in der Form von CO und H-O
vor (HOLLEMANnZWIBERG7 Lehrbuch der anorganischen Chemie, 57 70.
Auflage , Berlin 1964, S. 307f).
üeberträgt man diese thermodynamischen Erkenntnisse auf den
Bereich der Kinetik, so lässt sich eine positive Temperaturabhängigkeit
der Geschwindigkeitskonstante k voraussagen: Verschiebt sich das thermodynamische Gleichgewicht bei steigender
Temperatur nach rechts, so sollte bei Konstanthalten der CO-Konzentration durch steigende Temperatur auch der Umsatz der
Reaktionspartner in die Produkte CO und Na-O und damit die
over-all Geschwindigkeit der Elimination von Natrium (oder anderen Verunreinigungen) ansteigen (vgl.FROST/PEARSÖN a.a.O.
S. 22f).
Ueberraschenderweise hat sich nun gezeigt, dass die Geschwindigkeitskonstante
k der Eliminationsreaktion und damit die unter den dargestellten konstanten Rahmenbedingungen (Dauer des
Versuches 1 Stunde und Anfangskonzentration A der Verunreinigungen)
erzielbare Endkonzentration A der einzelnen Verunreinigungen statt wie erwartet bei steigender Temperatur anzusteigen,
in ausgeprägter Art absinkt (TABELLE 2). Erreicht beispielsweise k beim Einsatz von Argon mit 5% Kohlendioxid hinsichtlich
Natrium bei 730 C einen Wert von 4.977 xlO see ,so
sinkt dieser Wert bei 8500C auf 3.122 xl0~ see . Aehnlich liegen
die Verhältnisse hinsichtlich der Elimination von Wasserstoff, bei der der VJert von k von 2.787 xl0~ see" bei 730°C
auf lediglich 1.450 XlO-4SeC-1 bei 850°C absinkt (Fig.2). Zur
Erzielung eines optimalen CO -Ausnutzungsgrades erscheint es deshalb als unzweckmässig, bei Temperaturen zu arbeiten, welche
die üblichen Schmelzetemperaturen von Aluminiumschmelzen von 730 C übersteigen. Dieses Ergebnis war um so weniger zu erwarten,
als eine andere Erfindung der Anmelderin gezeigt hat, dass eine Erhöhung der Reaktionstemperatur über 7700C die Qualität
von Spülgasbehandlungen mit Spülgasen anderer chemischer Zusammensetzung sehr positiv beeinflusst (Nr.3807/76).
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Einfluss der Temperatur auf die Geschwindigkeitskonstante der Eliminationsreaktion von Na und H aus Aluminiumschmelzen
Versuchsbedingungen: Spülgaskonzentration 0.6 Nm /t
Spülgaszusammensetzung: Argon+5%CO„
Dauer des Versuches: t = 3600 see.
Gusslegierung 1500 (Al 99.50-Al 99.59)
Verunreinigung | τ L CJ | In A /A O |
K [see | xio"4 |
Na | 730 800 850 |
1.7918 1.6094 1.1239 |
4.977 1.471 3.122 |
xlO~4 |
H2 | 730 800 850 |
1.0033 0.7765 0.5220 |
2.787 2.157 1.450 |
|
30 021/0543
2901 0-3.QL
/EL
Variiert man die Konzentration des Spülgases, so ergibt sich selbstverständlich, dass die Geschwindigkeitskonstante k auch
in ausgeprägter Weise von dieser Konzentration abhängt, und insofern die Aussagen über die Kinetik der Reaktion Pseudo-1.Ordnung
zu relativieren sind (Figur 3). Ueberraschenderweise zeigt sich dabei, dass eine Erhöhung der Spülgaskonzentration bei
730 C und einem Gemisch aus Argon und 5 % CO über einen Wert
3
von 0.6 Nm pro Tonne behandelte Schmelze den CO2-Ausnützungsgrad insofern verschlechtert, als ein Ansteigen der Konzentration von 0.6 auf 1.4 Nm /t, also auf mehr als das Doppelte, lediglich eine Erhöhung von k (und damit eine Herabsetzung der Endkonzentration der betreffenden Verunreinigung) um 35 % bei Natrium und um 12 % bei Wasserstoff bewirkt. Zweckmässigerweise sollte deshalb der Wert von 0.6 Nm /t nicht überschritten werden (TABELLE 3).
von 0.6 Nm pro Tonne behandelte Schmelze den CO2-Ausnützungsgrad insofern verschlechtert, als ein Ansteigen der Konzentration von 0.6 auf 1.4 Nm /t, also auf mehr als das Doppelte, lediglich eine Erhöhung von k (und damit eine Herabsetzung der Endkonzentration der betreffenden Verunreinigung) um 35 % bei Natrium und um 12 % bei Wasserstoff bewirkt. Zweckmässigerweise sollte deshalb der Wert von 0.6 Nm /t nicht überschritten werden (TABELLE 3).
Für die betriebliche Anwendung muss das Verfahren der Spülgasbehandlung
nicht nur hinsichtlich der Elimination von Verunreinigungen sondern auch hinsichtlich der unerwünschten Bildung
von Kratze optimiert werden. Die dazu erforderliche Minimierung der Krätzebildung kann anhand der folgenden Erkenntnisse
vor sich gehen: Während bei 73 0 C Schmelzetemperatur und einer Spülgaskonzentration von 0.6 Nm /t ein Zusatz von 3 % Kohlendioxid
zu Argon zur Bildung von 3.2 kg Kratze pro Tonne behandeltes Metall führt, steigt dieser Wert bei Erhöhung der CO„-Konzentration
auf 20% auf 5.0 kg/t, mithin nur um knapp 60 %. Bei einer CO -Konzentration von mehr als 10 Volumenprozent im
Gasgemisch verschlechtert sich daher der CO„-Ausnützungsgrad
auch unter diesem Gesichtspunkt; die optimale CO„-Konzentration
liegt dabei innerhalb dieses Bereiches zwischen 4 und 6 Volumenprozenten CO „.
Wie erwartet beeinflusst auch die Spülgaskonzentration die Menge der gebildeten Kratze: Bilden 0.4 Nm /t eines Gemisches
von Argon und 5 % CO„ bei 730 C lediglich 2 kg Kratze pro
3 Tonne Metall, so erhöht sich dieser Wert bei 1.4 Nm /t auf nahezu das Dreifache, nähmlich 5.8 kg pro Tonne. Die Menge der
verhält sich innerhalb der untersuchten Bereiche annähernd
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Einfluss der Spülgaskonzentration auf die Geschwindigkeitskonstante
der Eliminationsreaktion von Na und H aus Aluminiumschmelzen
Versuchsbedingungen: Spülgaszusammensetzung: Argon+5%CO
Reaktionstemperatur : 7300C
Dauer des Versuches : t = 3600 see. Gusslegierung 1500 (Al 99.50-Al 99.59)
Verunreinigung | Spülgas konzentration {WVt] |
In A /A | K (see" 1^ |
Na | 0.45 0.6 1.4 |
1.4376 1.8431 2.4849 |
3.993 xlO~4 5.120 6.903 |
H2 | 0.45 0.6 1.4 |
0.4568 1.0691 1.2040 |
1.269 xlO~4 2.970 3.344 |
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proportional zu der Spülgaskonzentration und es erscheint deshalb auch unter diesem Gesichtspunkt als nicht zweckmässig,
diese wesentlich über 0,6 Nm pro Tonne behandeltes Metall zu erhöhen. Weniger ausgeprägt erscheint demgegenüber die Temperaturabhängigkeit
der Krätzebildung: Eine Erhöhung der Reaktionstemperatur von 730°C auf 850°C bei 0.6 Nm /t und 5% CO2
in Argon brachte lediglich eine Erhöhung der gebildeten Krätzemenge von 3.5 auf 5 kg pro Tonne, mithin lediglich um 40 %.
Vom Standpunkt der Krätzebildung aus erscheint es deshalb nicht als zweckmässig, die Spülgaskonzentration auf mehr als
0.6 Nm /t und innerhalb de-s Spülgasgemisches die CO -Konzentration
auf mehr als 10 Volumenprozenten zu erhöhen, wobei die optimale CO„-Konzentration zwischen 4 und 6 Volumenprozent
liegt. Die Wahl der Reaktionstemperatur erscheint dagegen unter diesem Gesichtspunkt als weniger kritisch.
Hinsichtlich der Elimination nichtmetallischer Einschlüsse erweist
sich die Spülgasbehandlung mit Argon als Träger und 5% Kohlendioxid der Behandlung mit Stickstoff um einen Faktor
von 2 bis 3 überlegen, dagegen als ungefähr aequivalent einer Spülgasbehandlung mit reinem Argon oder mit den erheblich teureren
Argon/Freon-Gemischen.
Im Lichte dieser Erkenntnisse erscheint die erfindungsgemässe
Spülgasbehandlung bei einer Schmelzetemperatur von 730 bis 7sO C mit einem Gasgemisch bestehend aus mindestens einem Edelgas
als Trägergas und 4 bisio Volumenprozenten Kohlendioxid
in einem Verhältnis von 0.4 bis 1.0 Normalkubikmeter pro Tonne behandelte Schmelze als unter allen Gesichtspunkten bester
Kompromiss. Akzeptiert man beispielsweise Ausgangskonzentrationen von 24 ppm für Natrium, 18 ppm für Lithium und 0.30 cm
Wasserstoff pro 100 g Metall sowie eine Dauer der Spülgasbehandlung. von einer Stunde, so sind nach dem erfindungsgemässen
Verfahren Endkonzentrationen von weniger als 5 ppm Natrium, weniger als 3 ppm Lithium und rund 0,10 cm Wasserstoff pro 100 g
Metall erzielbar, während die Menge der gebildeten Krätze unter
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diesen Bedingungen niemals die als kritisch angesehene Grenze von 4 Kilogramm Kratze pro Tonne gereinigtes Metall übersteigt.
Es hat sich gezeigt, dass die Erfindung ebensogut im kontinuierlichen,
wie im diskontinuierlichen (Batch- ) Betrieb einzusetzen ist, wobei als aequivalente Bedingungen eine Behandlung
einer Einzelcharge mit der Spülgaslanze von einer Stunde Dauer bzw. eine kontinuierliche Behandlung der Schmelze im Durchlauffilter
mit einem Durchsatz von 20 Tonnen Schmelze pro Stunde (entsprechend einer Verweilzeit der einzelnen Schmelzepartikel
im Bereich der Spülgasbehandlung von rund 3 Minuten) gelten können. In einem betrieblichen Anwendungsbeispiel· zur Reinigung
einer verhältnismässig magnesiumreichen Schmelze (z.B. der Gusslegierung 5300) gestattete die Erfindung Einsparungen
beim Gasgemisch, den Heizkosten und bei der Menge der als Nebenprodukt gebildeten Kratze.
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290Ί03Ο -ys-
Bei der Optimierung konventioneller Spülgasbehandlungsmethoden für Aluminiumschmelzen hat sich überraschenderweise eine negative
Temperaturabhängigkext bei der Verwendung von Gemischen aus Edelgasen mit Kohlendioxid gezeigt. Ebenso hat es sich als
unzweckmässig erwiesen, höhere Konzentrationen von Kohlendioxid
als 10 Volumenprozent einzusetzen. Es wird daher vorgeschlagen, bei einer Temperatur von 730 bis 780 C ein Gasgemisch bestehend
aus mindestens einem Inertgas als Träger und 4 bis 10 Volumenprozenten Kohlendioxid in einem Verhältnis von 0.4 bis
1.0 Nm pro Tonne behandelte Schmelze einzusetzen. Die Methode eignet sich gleichermassen für kontinuierlichen wie für Batchbe
trieb, wobei im ersten Fall eine Verweilzeit der einzelnen Schmelzepartikel von 3 Minuten, im letzteren eine Gesamtbehandlungsdauer
von einer Stunde als optimal anzusehen ist. Die Methode gestattet, Geschwxndigkeitskonstanten bei Annahme einer
Kinetik Pseudo-1.-Ordnung von 5.3 für Natrium, 4.9 für Li-
-4 -1
thium und 2.5 χ 10 sec für Wasserstoff zu erzielen, wobei die Qualität der Methode mit der Zusammensetzung der zu reinigenden Legierung schwankt.
thium und 2.5 χ 10 sec für Wasserstoff zu erzielen, wobei die Qualität der Methode mit der Zusammensetzung der zu reinigenden Legierung schwankt.
Zur Veröffentlichung vorgeschlagen: Fig. 2a.
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Claims (7)
1. Verfahren zur Reinigung der Schmelze von Aluminium und dessen Legierungen mittels Einleiten eines aktiven Gasgemisches
bei atmosphärischem Druck, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schmelzetemperatur von 730 bis 780 C ein
Gasgemisch bestehend aus mindestens einem Inertgas als Trägergas und 4 bis 10 Volumenprozenten Kohlendioxid in
einem Verhältnis von 0,4 bis 1.0 Normalkubikmeter pro Tonne behandelte Schmelze eingeleitet wird, wobei die
Kontaktzeit der einzelnen Schmelzepartikel zwischen 3 Minuten und einer Stunde liegt.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Metallschmelze während der Behandlung im
diskontinuierlichen Betrieb in einem Abstehofen befindet, und das Gasgemisch mittels Lanzen in die Schmelze eingeleitet
wird, wobei die Verweilzeit der einzelnen Schmelzepartikel zwischen 30 Minuten und einer Stunde beträgt.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschmelze während der Behandlung im kontinuierlichen
Betrieb ein Durchlauffilter durchläuft, wobei die Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze vorzugsweise
zwanzig Tonnen pro Stunde beträgt und die einzelnen Schmelzepartikel dementsprechend während 3 bis 10 Minuten
Verweilzeit in Kontakt mit dem Gasgemisch steht.
4. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das Trägergas mindestens teilweise aus Argon besteht.
5. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gasgemisch vorzugsweise fünf Volumenprozent Kohlendioxid enthält.
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ORIGINAL INSPECTED
290103Q Ä ^
6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnden Legierungen des Aluminiums Magnesium
als Hauptlegierungsbestandteil enthalten.
7. Verfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnden Legierungen des Aluminiums
höchstens 4 Gewichtsprozente Magnesium enthalten.
höchstens 4 Gewichtsprozente Magnesium enthalten.
030021/05A3
ORIGINAL INSPECTED
ORIGINAL INSPECTED
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