88543. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminium gyártására
- 5 — amelyen a icakeió végbemegy; ezt az enerigatáplálás mérvéuek módosításával, vagy .i magnésia vagy egyéb ömlesztőszer mennyiségének változtatásával, vagy 5 mindkettővel érhetjük el. Egy másik mód aljban áll, hogy azt az időtartamot módosítjuk, ameddig a salak a reakciózónában marad. Ha igen nagymennyiségű ötaleiszitőszert használunk, olyan 10 alacsony olvadáspontii salakot termelhetünk, hogy az egész adag már a reakcióhőfok alatti hőmérséken megömlik úgy, hogy a kova sav és titánoxid redukciója alig, vagy egyáltalán nem megy végbe. 15 Az ömlesztöszer mennyiségének módosítása révén a salak olvadáspontját tág határok között változtathatjuk. A gyakorlatban azonban -kívánatosnak mutatkozott, hogy a salak olvadáspontja csak 20 valamivel legyen alacsonyabb, mint a legalacsonyabb kívánt reakcióhőfok, mely ferrcsilicium előállításánál 1GÜ0" közelében van. Az ilyen olvadáspontú salak eléggé folyékony ahhoz, liogy a 25 reakcióhőfokon szabadon keringjen s a reakciók lefolyását elősegítse, anélkül, hogy az adag olyan gyors beömlesatéséi idézné elő, mely a reakciózónában a kívánt hőmérsék elérését megnehezítené 3° vagy meggátolná. Ha a fentjelzett összetételű adagot használjuk és. a fenti összetételű ferrosilicium-titán-ötvözetet állítjuk elő, a salak kb. következő összetételű lesz: timföld 88%, kovasav 3%, vas és ti-35 tán kevesebb mint 2%, magnézia 7%. 4z eljárás második szakaszában az aluminium.-réz-silicium-ö/tvözet termelésére felhasznált anyagok: az első szakaszban, termelt alumínium tartalmú salak, szén 40 célszerűen koks alakjában és finoman elosztott réz, rézreve vagy silicium-réz,-ötvözet. Ha a salak maga nem tartalmaz elég .kovasavat, még megfelelő mennyiségű, lényegileg vasmentes kovasavtar-45 talmú anyagot (pl. kaolint, vagy tiszta homokot.) is adagolhatunk. Lehet azonban ehelyett magát a termelt aluminium-rézötvözetet külön silicium adagolása révén, vagy tetszés szerinti módon termelt, rezet 50 és siliciumot tartalmazó' ötvözet adagolása révén siliciumban dúsítani. A salakkal együtt feldolgozandó anyagok menynyisége nagymérvben függ a létesítendő ötvözet összetételétől s későbbi ismertetés 55 tárgya, lesz,. Egyelőre feltételezzük, hogy a kovasav és timföld lényegileg teljes redukciójára elégséges széntartalmú redukálóanyagot használunk. Az aluminiumréz-ötvözet előállítására olyan kemence szolgálhat, mint amilyen a 2. ábrán van 60 feltüntetve s az üzembehelyezéis is hasunió módon történhet. A 2. szakaszban az> ömlesztöszer gyanánt használt megnesia fő-tömege rendszerint redukció és elillanás folytán el- 65 vész. Az ezen szakaszban keletkező gőzöket esetleg a bennük levő értékes anyagok, mint rnagnósium, réz sitb. visszanyerésére külön kezelésnek vethetjük alá. Az alumíniumnak azon mennyisége, me- 70 lyet az olvadt réz megtartani képes, ' nagymérv ben függ a hőinérséktől, mert mennél magasabb a hőimérsék, annál nagyobb az alumínium gőzfeszültsége s így annál kisebb leisz az a mennyiség, melyet a réz 75 megtartani képes. Az alumíniumnak a rézzel való elnyeletését elősegíti a kemence forraló hatása, melynek révén olvadt ötvözet repittetik fel a reakciózónába, ahol a reakció által létesített alu- 80 minium -gőzöket könnyebben képes elnyelni. Már említettük, hogy a második szakasz -ban szükségelt szén és réz mennyisége általában az előállítandó aluminium-réz- 85 silicium-ötvözet összetételétől, valamint az alumínium és silicium szolgáltatására szánt (a salak vagy egyéb) anyag alakjában táplált timföld, kovasav vagy silicium mennyiségétől függ. Ennek meg- 90 felelően a szén- és rézszükséglet teljesen kielégótő pontossággal könnyen állapítható meg, ha az ötvözet és a salak összetételei adva vannak. Példaképen tételezzük fel, hogy következő összetételű ötvö- 95 zet létesítendő: alumínium 35%, réz 55%, silicium 8%, vas kevesebb, mint 5%, titán kevesebb, mint 1%; és hogy az eljárás ferrosilicium szakaszából származó salak közelítő összetétele: timföld 88%, kovasav ioo 3%, vas és titán együttesen kevesebb, mint 2%. Ezen esetben kb. 100 s. r. salakhoz és 23 s. r. járulékos homokhoz közelítőleg 46 s. r. szénre és 60 s. r. rézre vagy 91 s. r. rézoxidra van szükség. A járulékos 105 siliciumot szolgáltató homok helyett a siliciumot fém-alakban, vagy tetszés szerinti eredetű rézötvözete alakjában is adagolhatnók. E célra pl. az eljárás elektrolytikus finomítöszakaszából származó no maradék-anódötvözetet használhatnék. Az ezen szakaszokban fellépő reakciók valószínűleg a következők: A ferro-silicium-titán-ötvözet gyártásánál: 115 1. Si02 + 2C = Si +.2CO 2. TiOa + 2C = Ti 4" 2UO
