147025. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magnézium előállítására
2 147.025 CaO \ > 1.8 &i02 / ' AbO-s \ > 0,26 Si02 / Ha 1500 C° körüli reakcióhőmérsékletet, valamint 5 és 20 mm Hg-oszlop közötti nyomást alkalmazunk, akkor a folyékony salak visszamaradó magnéziumoxidtartalmát kb. 3%-ig csökkenthetjük anélkül, hogy káros lerakódáisoik képződése lépne fel a szedőben. Redukálószerként 70—80% szilíciumtartalmú ferrosziliciumot vagy pedig 97% Si-tartalmú technikai sziliciu,mot használhatunk, az utóbbi esetben kevesebb vasat viszünk be a rendszerbe. Ferroszilikoalumínium is használható redukálószerként. Kerülendő azonban, hogy a visszamaradó íerroszilicium sziliciumtartalma 33,5% alá csökkenjen. Ebben az esetben ugyanis a reakció továbbfolytatásához a hőmérséklet emeléise lenne szükséges, ami viszont ismét lehetőséget nyújtana mellékreakciók fellépésére, így tehát nem kívánatos karbotermikus folyamatok következhetnének be. Alumíniumoxidnak a salakokban való jelenléte meggátolja azt is, hogy a sziliciumdioxidnak szilícium által történő redukciója révén SiO keletkezhessen. Az alumíniumoxid részben vagy egészben agyaggal is helyettesíthető; szükség esetén folyósítószert, pl. folypátot is adhatunk a salakhoz, a salak olvadáspontjánk leszállítása céljából. Az ily módon képződő magnéziumot egy kondenzálóberendezésbe vezetjük, oly módon, hogy a magnézium itt folyadékká kondenzálódják, majd lecsurogva egy tégelyben gyűljék össze, ahol azt folyékony állapotban lehet tartani; a jelen találmány egy előnyös kiviteli módja szerint azonban ezt a tégelyt —hűtjük, abból a célból, hogy a benne levő magnézium, megszilárduljon. Ily módon a kondenzáció jobb hatásfokát biztosíthatjuk. Ha a nyersanyagokat (kalcinált vagy zsugorított dolomitot és ferrosziliciumot) szemcsézett alakban visszük be a salakba, a reakció a íoij^ékony fázisban fog lejátszódni. Ezért a dolomit és a redukálószer betáplálásai a találmány értelmében 2—20 mm nagyságú, előnyösen 5—15 mm nagyságú szemcsék alakj á'ban történik. A kalcinált vagy zsugorított dolomit a. lehűlés és a tárolás folyamán széndioxidot és nedvességet abszorbeál. Abban a pillanatban, amikor ezt a szemcsés anyagot a folyékony, 1500 C" körüli hőmérsékletű salakra öntik, heves gázfejlődés következik be, amely a betáplált anyag egyes részecskéit a kondenzáló berendezésbe viszi át, ily módon az itt lerakódó magnézium, szennyeződik. Ezért előnyös a nyersanyagokat két lépésben betáplálni: először a kalcinált dolomitot és a (kereskedelmi minőségben betáplálásra kerülő) alumíniumoxidot oldjuk fel a salakban, majd a második lépésben adjuk hozzá a ferrosziliciumot, amely azután előidézi a magnéziumképződés megkezdődését. Az összes nyersanyagok azonban egyszerre is betáplálhatók, ha gondoskodunk arról, hogy a kalcináló- vagy zsugorítókemencéből kikerülő dolomit forró állapotban, tehát mielőtt rnég pl. 800 C° alá lehűlhetne, kerüljön betáplálásra. A redukció véghezvitelére három- vagy egyfázisú redukálókemencét használhatunk. Napi kb. 1 tonnás termelőképességű berendezések céljaira az egyfázisú redukálókemencék alkalmazása a legegyszerűbb és leggazdaságosabb. Ebben az esetben az amorf szénből álló kemencetest képezi az egyik elektródot; a másik, cserélhető elektród ezzel átellenben helyezkedik el. A kondenzálókamra leszerelhetően van elrendezve; ez magából a kondenzátorból, valamint a folyékony magnézium összegyűjtésére szolgáló tégelyből áll. A kondenzátor fűtésére elektromos ellenállásos fűtőberendezést alkalmazunk. A találmány szerinti eljárás kivitelezésére szolgáló kemence egy kielégítőnek bizonyult kivitelezési alakját a csatolt ábra szemlélteti. Az ábrán (1) a kemence oldalsó szénbélése, (2) a tűzálló és hőszigetelő falazat, (3) az acéllemezből készült külső kemenceburkolat, (4) a szénből készült kemencefenék, (5) az áramkivezetés helye, (6) egy kiöntő•nyílás, amely lehetővé teszi a visszamaradó kis szilíciumtartalmú ferrosziliciumnak és a folyékony salak feleslegének időszakonkénti leeresztését. A kemence üzeme közben ez a leeresztőnyílás szorosan zárva van, a (7) zárószerv segítségével. A kememceboltozat egy elektromosan szigetelő és hőszigetelő (8) bélést tartalmaz. A (9) nagykeresztmetszetű kivezetőnyílás lehetővé teszi a magnéziumgőzöknek a kondenzációs kamrába való távozását. A kemenceboltozaton levő tengelyirányú csőcsonk és az abba illő (10) dugó lehetővé teszi a (11) függőleges elektródnak — amely alsó végén a (12) grafithüvelyt hordozza — a folyékony salakba való állandó bemeritését; a grafitelektródot hordozó rézcső keringtetett vízzel hűthető. Három (13) osőcsonk szolgál a nyersanyagok betáplálására. A folyékony salak maximális felső szintjét a (14— 14"í vonal, minimális szintiét pedig a (15—15) vonal jelzi. A kondenzációs kamra két fő részből áll: magából a kondenzátorból és a magnézium befogadására szolgáló tégelyből. A kondenzátor belülről kifelé haladva a következő részekből áll: a (16) elektromos ellenállás, a (17) acéllemezből készült csőkarima, egy ugyancsak acéllemezből készült másik (18) csőgyűrű, amely a vákuumszivattyúkhoz vezető (20) szívócsőcsonkoi hordozza, egy vákuumzáróan tömítő (19) acéllemezből készült csőhüvely, amely egyben a kondenzátor külső falát is képezi. Az elektromos fűtőellenállás kiemelhetően van elrendezve, ez egyben, a kondenzátor felső záródugóját is képezi. Az egész kondenzátor két szétszerelhető részből épül fel, a tisztítás megkönnyítése érdekében. A kondenzátornak a kemencéhez való csatlakozását a (21) csőkarima' biztosítja; ez, valamint a kemencén levő összes többi csőcsatlakozás hűtővíz-keringtető berendezéssel van felszerelve. A berendezés különböző helyein hőelem-pirométerek teszik lehetővé a hőmérséklet mérését; a hőmérséklet meghatározott értékeken való tartására hőmérsékietszahályozó berendezéseik szolgálnak. A magnézium a (.17) falon kondenzálódik és folyadékként kerül a (22) szedőtégelybe. Ez utóbbi
