DE3610512A1 - Verfahren zur optimierung der reaktion von hexachlorethan fuer die entgasung von schmelzfluessigem aluminium und von aluminiumlegierungen sowie die verteilung von kristallisationskeimen in ihnen - Google Patents
Verfahren zur optimierung der reaktion von hexachlorethan fuer die entgasung von schmelzfluessigem aluminium und von aluminiumlegierungen sowie die verteilung von kristallisationskeimen in ihnenInfo
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Description
Hexachlorethan ist eine seit langem bekannte und in der
Praxis in großen Mengen verwendete Substanz zur Entgasung
von schmelzflüssigem Aluminium und seinen Legierungen
sowie für die bessere Verteilung von in ihnen erzeugten
Kristallisationskeimen zur Erzielung bestimmter
Erstarrungsstrukturen. Die grundlegende Reaktion dafür
ist die bei den herrschenden Temperaturen von etwa
700-800°C erfolgende Abspaltung von Chlor aus dieser
Verbindung gemäß nachstehender Gleichung (1)
C₂Cl₆ → C₂Cl₄ + Cl₂ (1)
Das so entstehende Chlor reagiert mit der Metallschmelze
unter Bildung von gasförmigem Aluminiumchlorid (Al₂Cl₆)
weiter, das seinerseits dann die Schmelze durchspült und
so von darin gelösten Gasen, vornehmlich Wasserstoff,
befreit.
Ob und wenn ja, inwieweit, das zweite nach vorstehender
Gleichung entstehende Zerfallsprodukt, das
Tetrachlorethan, C₂Cl₄, als solches eine vergleichbare
Spülwirkung besitzt oder - zumindest partiell -
seinerseits wiederum unter Abspaltung von Cl₂ gemäß
Gleichung (2)
C₂Cl₄ → C₂Cl₂ + Cl₂ (2)
weiterreagiert, ist eine bis dato nicht umfassend und
verläßlich zu beantwortende Frage. Es ist immerhin in
nicht unerheblichen Konzentrationen in der Gasphase
oberhalb der Schmelze nach dem Einbringen von
Hexachlorethan nachzuweisen.
Als erst neuerdings gesichert anzusehen ist lediglich,
daß eine derartige weitergehende Spaltung im Prinzip
sehr wohl ablaufen muß, denn anders wäre nämlich die
Bildung von sehr geringen Konzentrationen bzw. in
Spuren in der vom Hexachlorethan nach Durchgang durch
die Schmelze erzeugten Gasphase nachweisbaren
Verbindungen wie Hexachlorbenzol, C₆Cl₆, bzw.
Oktachlorstyrol, C₈Cl₈, nicht zu verstehen. Über das
Ausmaß der Reaktion (2), die die Vorstufe der beiden
letztgenannten Verbindungen, das Dichlorethin, C₂Cl₂,
liefert, ist nach wie vor nichts genaues bekannt.
Gleiches gilt für die Frage, ob überhaupt noch ein
weiterer Zerfall des Dichlorethins bei Durchgang durch
die Schmelze gemäß Gleichung (3)
C₂Cl₂ → 2 C + Cl₂ (3)
von statten geht. Alle bisherigen gesammelten Kenntnisse
beim praktischen Einsatz des Hexchlorethans sprechen
dagegen.
Jedenfalls zeigen diese Reaktionsabläufe auf, daß nicht
davon ausgegangen werden kann, daß das gesamte im
Hexachlorethan gebundene Chlor für die Reaktion mit der
Aluminiumschmelze (rein oder legiert) zu Al-Chlorid, der
eigentlich wirsamen Verbindung, zur Verfügung steht.
Alle bisher gemachten Erfahrungen und vorgenommenen
Messungen machen es vielmehr wahrscheinlich, daß
- äußerstens - die Hälfte des formal vorhandenen Chlors
diese Reaktion eingeht.
Dieser nur geringe Wirkungsgrad des Hexachlorethans und
die Tatsache, daß das Hexachlorbenzol und evtl. andere
mit ihm entstehende, wenngleich nur in Spuren
nachzuweisende, hochchlorierte cyklische Verbindungen
unerwünschte Substanzen sind, machten es zwingend, nach
Wegen zu suchen, die den Wirkungsgrad erhöhen und die
Entstehung dieser Nebenprodukte entscheidend verringern.
Überraschender Weise wurde nun gefunden, daß die
Chlorausbeute aus dem Hexachlorethan wesentlich erhöht
und dabei zugleich die Bildung der unerwünschten
aromatischen Chlor-Verbindungen entscheidend vermindert
werden kann, wenn das Hexachlorethan gemeinsam mit einem
chemisch ausreichend aktiven Metall -als Pulver oder in
Spanform dargeboten- der zu behandelnden Schmelze
zugeführt wird. Als Metalle dieser Art kommen vor allem
Aluminium sowie Metalle der vierten Nebengruppe des
Periodensystems der Elemente infrage. Aluminium besitzt
dabei den großen Vorteil, daß das von ihm beigesteuerte
zusätzliche Reaktionsprodukt identisch mit dem primär
entstehenden Al₂Cl₆ ist. Die Wirkung dieses
erfindungsgemäßen Metallzusatzes ist dann besonders
ausgeprägt, wenn das Behandlungsgemisch in verdichteter
Form, vorzugsweise in Tablettenform, der Schmelze
dargeboten wird. Die Wirkung bleibt auch dann voll
erhalten, wenn dem Gemisch weitere Substanzen zugesetzt
werden, seien es inerte, seien es solche, die selbst zu
einer Gasentwicklung in der Schmelze führen.
Die gesteigerte Wirkung des erfindungsgemäßen Gemisches
ist bei derzeitigem Stand der Meßtechnik noch nicht direkt
nachweisbar. Der Nachweis ist aber indirekt unschwer
möglich, da sich eindeutig zeigte, daß
- - der gleiche Entgasungs- und/oder Verteilungseffekt mit bis auf die Hälfte der bisherigen Dosierung erniedrigten Zusatzmengen erzielt wird,
- - der Abbau des Hexachlorethans teilweise bis zum freien Kohlenstoff erfolgt,
- - die Bildung der aromatischen Chlorkohlenwasserstoffe bis auf wenige Prozent ihrer ansonsten nachweisbaren Menge erniedrigt wird.
Erfindungsgemäßes Gemisch (80% Hexachlorethan,
20% Al-Späne)
100 g in 100 kg Schmelze (G-AlSi 13)
bei 750°C in Tablettenform eingebracht.
100 g in 100 kg Schmelze (G-AlSi 13)
bei 750°C in Tablettenform eingebracht.
Völlige Gasfreiheit der behandelten Schmelze
wurde nachgewiesen anhand von Ausgießproben,
die in eine vorgewärmte Dauerform von 120 mm ⌀
und gleicher Höhe abgegossen, nach Erstarrung
halbiert und diamantgerecht gedreht wurden.
Im aus der Schmelze austretenden Reaktionsgas
wurden nur noch ½₀ bis ½₅ der HCB-Mengen
gemessen, die bei der bisher alleinig
praktizierten Anwendung des Hexachlorethans
auftraten.
80% Gemisch gemäß Beispiel 1,
20% MgCO₃
Versuchsbedingungen wie oben, Temperatur 760°C.
20% MgCO₃
Versuchsbedingungen wie oben, Temperatur 760°C.
Ungeachtet der gegenüber Beispiel 1 hier um
20% relativ reduzierten Hexachlorethanmenge
wurde an Proben wie unter 1 beschrieben
wiederum Gasfreiheit erzielt und im
Reaktionsgas eine ganz entscheidende
Reduzierung des Anteils an HCB - entsprechend
Beispiel 1 - konstatiert.
75% Gemisch nach Beispiel 1,
15% NaCl, 10% KCl
Versuchsbedingungen wie oben, Temperatur 740°C
15% NaCl, 10% KCl
Versuchsbedingungen wie oben, Temperatur 740°C
Versuchsergebnis unverändert gegenüber
Beispiel 1.
In einem herkömmlichen, tablettierten
Phosphorträger, der die Feinung des
Primärsiliziums zu bewirken hat, wurden
die dort üblichen15% Hexachlorethan
durch 10% eines Gemisches nach Beispiel 1
bzw. 2 und 3 ersetzt.
Bei einer Behandlungstemperatur von 760°C
und üblicher Dosierung wurde für eine
Legierung vom Typ AlSi 17 nicht nur völlige
Gasfreiheit, sondern auch optimale Feinheit
und Verteilung des Primärsiliziums
festgestellt.
Claims (7)
1. Präparat zur Entgasung von Aluminium und seinen
Legierungen und/oder Verbesserung der Verteilung von
Kristallisationskeimen in ihnen, dadurch gekennzeichnet,
daß Hexachlorethan gemeinsam mit einem feinverteilten
Metall, sei es in gespanter und/oder pulverisierter
Form, den Schmelzen zugeführt wird.
2. Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall
Aluminium ist.
3. Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Metll eines aus der vierten Nebengruppe des
Periodensystems der Elemente ist.
4. Präparat nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß
das zugesetzte Metall im stöchiometrischen Verhältnis
zu dem im Hexachlorethan gebundenen Chlor steht.
5. Präparat nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
weitere inerte oder sich selbst unter Bildung von
inerten Gasen zersetzende Substanzen zugegen sind.
6. Präparat nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
Substanzen zugegen sind, die die Bildung von
Kristallisationskeimen bewirken oder fördern.
7. Präparat nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gemisch in verdichteter, vorzugsweise
tablettierter Form zur Anwendung gebracht wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863610512 DE3610512A1 (de) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Verfahren zur optimierung der reaktion von hexachlorethan fuer die entgasung von schmelzfluessigem aluminium und von aluminiumlegierungen sowie die verteilung von kristallisationskeimen in ihnen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863610512 DE3610512A1 (de) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Verfahren zur optimierung der reaktion von hexachlorethan fuer die entgasung von schmelzfluessigem aluminium und von aluminiumlegierungen sowie die verteilung von kristallisationskeimen in ihnen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3610512A1 true DE3610512A1 (de) | 1987-10-01 |
DE3610512C2 DE3610512C2 (de) | 1991-05-29 |
Family
ID=6297467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863610512 Granted DE3610512A1 (de) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Verfahren zur optimierung der reaktion von hexachlorethan fuer die entgasung von schmelzfluessigem aluminium und von aluminiumlegierungen sowie die verteilung von kristallisationskeimen in ihnen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3610512A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4438539C1 (de) * | 1994-10-28 | 1995-11-09 | Kraft Guenther | Verfahren und Mittel zur reinigenden Behandlung von Schmelzen des Aluminiums und seiner Legierungen |
WO2004015152A1 (de) * | 2002-08-06 | 2004-02-19 | Peak Werkstoff Gmbh | Verfahren zum binden von wasserstoff in leichtmetallwerkstoffen |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB603213A (en) * | 1945-07-24 | 1948-06-10 | Foundry Services Ltd | Improvements in or relating to the degassing of metals or metal alloys |
GB827619A (en) * | 1956-09-24 | 1960-02-10 | Foundry Services Ltd | Improvements in or relating to the treatment of molten metals |
-
1986
- 1986-03-27 DE DE19863610512 patent/DE3610512A1/de active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB603213A (en) * | 1945-07-24 | 1948-06-10 | Foundry Services Ltd | Improvements in or relating to the degassing of metals or metal alloys |
GB827619A (en) * | 1956-09-24 | 1960-02-10 | Foundry Services Ltd | Improvements in or relating to the treatment of molten metals |
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DE4438539C1 (de) * | 1994-10-28 | 1995-11-09 | Kraft Guenther | Verfahren und Mittel zur reinigenden Behandlung von Schmelzen des Aluminiums und seiner Legierungen |
EP0709474A1 (de) | 1994-10-28 | 1996-05-01 | Günther Prof. Dr. rer. nat. Kraft | Verfahren zur Behandlung von Schmelzen von Aluminium und seinen Legierungen |
WO2004015152A1 (de) * | 2002-08-06 | 2004-02-19 | Peak Werkstoff Gmbh | Verfahren zum binden von wasserstoff in leichtmetallwerkstoffen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3610512C2 (de) | 1991-05-29 |
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Legal Events
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