Oxidierendes Schmelzen

Behandlung der Schmelze in einer Ofenatmosphäre die sauerstoffhaltig ist.

Dabei wird eine oxidierende Flammenführung also eine Verbrennung mit Sauerstoffüberschuss bei brennstoffbeheizten Öfen eingestellt. Der in den Abgasen enthaltene Sauerstoff reagiert dabei zwangsläufig mit der jeweiligen Schmelze. Dabei kommt es zur Oxidbildung (siehe Oxidation) und Verschlackung bzw. Vergasung selbiger (s. Schlacke). Bei Kupfer und Kupferlegierungen muss grundsätzlich der Wasserstoff aus der Schmelze entfernt werden, da er hier in der Schmelze gelöst vorliegt und bei der Erstarrung als Blasen ausgeschieden würde (Gasporosität, Gasblase). Somit wird beim oxidierenden Schmelzen der gelöste Wasserstoff oxidiert.

Entsprechend der Sauerstoffaffinität der betreffenden Legierung bildet bei Kupferlegierungen dabei der dem flüssigen Metall zugeführte Sauerstoff zuerst ein Metalloxid (s. Affinität) und anschließend reduziert er auch Metalloxide. Damit ist das oxidierende Schmelzen zur Entgasung von Kupferlegierungen anwendbar. Die Sauerstoffaufladung bewirkt die Bildung von Kupfer-(I)-oxid, das vom gelösten Wasserstoff reduziert wird und dabei Wasserdampf bildet (Glg. 1).

Glg 1: H_2 + O_{(Oxid)} leftrightarrow H_2O

Die Reaktion ist reversibel so dass ein steigendes Sauerstoffangebot eine höhere Oxidation nach sich zieht und damit mehr Wasserstoff entfernt wird.

Die gebräuchlichsten Methoden zur Oxidation der Schmelze ist eine oxidierende Flammenführung (Luftüberschuss) und eine Zugabe von sauerstoffabgebenden Reinigungsmitteln, die auf das Schmelzbad gegeben werden und gleichzeitig eine Schlackendecke bilden.

Weiterführende Stichworte:
Nichtoxidierendes Schmelzen
Oxidationsgrad
Desoxidation

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