88543. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminium gyártására
— 6 -3. Fe2 Os + 3C0 = 2Fe + 3C02 4. A12 08 4- 3C = 2A1 + 3C0 Az aluminium-réz-silicium-ötvözet gyártásánál: 5 5. A12 08 + 3C = 2A1 + 3C0 6. Si02 + ; c = Si + 2C0 7. CqO + CO = Cu 4- C02 Ha a (4) reakció fel is lép, valószinű, hogy az így keletkező alumínium főtömege 10 a közte és a salak kovasavja közt fellépő sekundár reakció eredménye gyanánt visszaalakul, mert a ferro-silicium-titánötvözetben rendszerint csak igen kevés alumínium lelhető, ami igen előnyös 15 olyankor, amikor kívánatos, hogy ezen ötvözetben lehetőleg kevés alumínium legyen. A (7) reakció természetesen csak akkor megy végbe, ha rézoxid van jelen. 20 A réz-silicium-aluminram-ötvözetben az alumuiniumnak a rézhez viszonyított aránya általában a gyakorlatilag elérhető legmagasabb legyen oly célból, hogy aránylag kis mennyiségű 25 rezet kelljen csak a következő finomítási és réz-visszanyerési műveleteken át keringetni. A réz által felvehető aluminium mennyisége a reakciózóna hőmérsékétől függ. A minimális redukció-30 hőfok olyan magas (közel 1800°), hogy a fémalumínium magas gőzfeszültséggel bír; természetesen még nagyobb a gőzfeszültség azon hőfokokon, melyeket a reakció gyors végrehajtása céljából kell fenntar-35 tani és melyek 1900° fölött vannak. Ezen okok folytán igen nehéz, ha ugyan nem lehetetlen tiszta alumíniumot alumíniumtartalmú vegyületeknek szénnel való közvetlen thermikus redukciója révén előálli-40 tani. Az ezen reakcióból keletkező aluminium gőzalakú, s oly hőmérsékeken, melyek elég alacsonyak a gőz kondenzálására, ez már gyorsan reagál a jelenlévő szénmonoxiddal, mellyel timföldet és sze-45 net képez, úgy, hogy ez okból aluminium úgyszólván nem különíthető el. Szükséges tehát egy olyan magasabb forrpontú fém jelenléte, mely az alumíniummal elegyedik és mely a reakció hőmérséken a gőz-50 alakú alumíniumot kondenzálja és elnyeli. E feltételnek úgy a vas. min,; a réz eleget tesz, de csak a réz alkalmas az aluminium kivonására irányuló elektrolytikus íinomítási müveletet képező következő 55 eljárás-szakaszban való használatra. Minthogy úgy az aluminium, mint a silicium könnyebbek, mint az eljárásban használt salakok, nyilvánvaló, hogy az ezen két elemnek rézzel, ill. vassal képezett ötvözetei csak akkor fognak a fenéken 60 összegyűlni, ha az aluminium, ill. a silicium mennyiségei az ötvözetekben elég kicsinyek, úgy, hogy az ötvözet sűrűsége mindegyik esetben nagyobb, mint a velük érintkező salaké. Gyakorlati szempontok- 65 ból a salak és az ötvözet sűrűségei között számottevő különbségnek kell lennie, hogy a salak hatékonyan váljék el az ötvözettől. A ferrosilicium esetében a kovasav redukciója 1600°-on bőségesen megy végbe. 70 A gőznyomás még e fölötti hőmérsékeken is elég alacsony ahhoz, hogy e hőfokok számottevő túllépése dacára is silicium képeztessék és a vassal elnyelettessék, úgy, hogy az ötvözetnek siliciumtartalmát 75 nem annyira az uralkodó hőmérsék határolja, hanem a ferrosiliciumnak és a salaknak viszonyos sűrűségei az üzemi hőmérséken. 90% timföldet és 8 vagy 9% magnésiát tartalmazó súlyos aluminium- 80 tartalmú salak esetén 30% siliciumnál többet tartalmazó ötvözet már nem elég könnyen ülepedik le a salakból ahhoz, hogy a fenékről lecsapolható legyen. Ennek folytán az ilyen salakot tartalmazó 85 reakciózónában legfeljebb kb. 30% siliciumot tartalmazó ferrosilicium állítható elő. A ferrosilicium előállításánál 30—80 V-nyi feszültségek használhatóknak bizo- 90 nyúltak és némely esetben még 125 V is használható volt. Az előnyben részesítendő keverék kezelésére azonban 60—70 V szomszédságában levő feszültségek a legajánlatosabbak. 95 Az aluminium-réz-ötvözetek előállításánál 30 és 60 V közti feszültségekkel dolgozunk, legcélszerűbb kb. 40 V. Az áram-erősséget az elektróda nagysága és azon képessége korlátozza, hogy 100 az áramot saját károsodása nélkül és a reakciózónában előidézett jó eredményekkel tudja vezetni. Az ilyen typusu kemencék számára iparilag gyártott legnagyobb elektródák 80 cm-esek, melyek 20000 A-t 105 meghaladó áramokkal is jól működnek. 30 cm-es elektróda esetén kb. 4500 A-t alkalmazunk azon maximum gyanánt, melyet oxidáció és egyéb körülmény okozta túlságosan gyors elhasználás nél- no kül még biztosan képes a kemencébe vezetni. Ügy találtuk, hogy a redukálókemencéből lecsapolt alumininm-réz-silicium-ötvözet nemfémes anyagok, mint szén, timföld, 115 aluminiumkarbid stb. vagy a finomító-
