147524. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tiszta alumíniumoxid előállítására
2 147.524 Ä redukáló szakasz végén a megömlesztett alumíniumoxid fürdő vas- és szilícium-oxidot már nem tartalmaz. A redukálás folyamán azonban bizonyos mennyiségű finom ferroszilíciumszemcse Gzuiszpendálva marad vissza az említett fürdőben, azonban az ötvözetnek a nagyobb része, sőt majdnem teljes egészében a kemence fenekén gyűlik össze, melyről az alumíniumoxid dekantálható. Kísérleteink során rájöttünk arra, hogy az említett ötvözet részecskéket teljesen eltávolíthatjuk oly módon, hogy azt tiszta megömlesztett vassal a kemence fenekére visszük. Az erre vonatkozó eljárás azonban bonyolult, és azt óvatosan kell kivitelezni. Eme eljárás isorán a fürdő lehűlését meg kel! akadályozni, mert az a fürdő cseppiíolyósságát csökkenti és az eljárás hatásosságát rontja. A tisztításhoz felhasznált vasat nem oxidált vasforgácsok megömlesztésével kaphatjuk. Olyan vasvegyületeknek az adagolását, melyek hajlamosak arra, hogy endoterm reakcióval vasat eredményezzenek, különösen el kell kerülni, mert az effajta vegyületek a fürdő hőmérsékletét károsan csökkentenék, amelynek káros voltára fentebb rámutattunk. A találmány értelmében a vas adagolását a fürdőhöz a következőképpen végezzük: Először is az elektródát a környező kéregtől megtisztítjuk és a cseppfolyós fürdő felületére kalcinált timföldből vagy pedig már tisztított és porított korundból álló hőszigetelő1 réteget helyezünk. A rétegnek elég vastagnak kell lenni ahhoz, hogy a fürdő felső felületének a lehűlését meggátolja. Általában 1.5—2 cm vastag réteg elegendő. A fürdőt ezután teljes erőből néhány percig felfutjuk és ezután lehetőleg vastag vasforgácsokat viszünk be kisebb adagokban, hogy a fürdő túlságos hűtését megakadályozzuk és hogy a vas gyors megömlését biztosítsuk, amit a hőszigetelő réteg elősegít, Ezt a műveletet mindaddig megismételjük, míg az optimális tisztításhoz szükséges vasforgácsot be nem vittük. A szükségelt vasforgács menynyisége 5,5 és 6,5 kg között van 100 kg tisztított korundra számítva. Ha a szigetelő réteget a vasforgácsok megbontották, azt helyre kell állítani, mielőtt a következő vasadagot bevisszük. A találmány értelmében néhány súlyszázalék, előnyösen mintegy 6% vasforgácsot adagolunk. A dekantálást néhány perccel azután foganatosíthatjuk, miután az utolsó forgácsot beadagoltuk. Ezután a tisztított korundot a kemencéből kiontjuk. így pl. 150 kw-os kemencében mintegy 200 kg tisztított korundot önthetünk egyszerre és jó eredményt az alábbi időbeosztás mellett kapunk: 0 időpont — az elektródát tisztítjuk és a korundszemcsékből álló hőszigetelő réteget elhelyezzük. 0 órától 0 óra 5 percig — a fürdőt újból felfutjuk. 0 óra 5 perctől 0 óra 15 percig — 12 kg vasforgács bevitele két egyenlő adagban. 0 óra 15 perctől 0 óra 30 percig — dekán tálas 0 óra 30 perckor — öntés. Ezenkívül a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy a fölösleges karboniumot és a képződött alumíniumkarbid nyomokat eltávolítsuk akként, hogy a fürdőt enyhe, beszabályozott és gyors oxidálásnak tesszük ki oxigénnel, vagy ilyet tartalmazó gázzal, pl. levegővel. A találmány célszerű foganatosítása értelmében ezt az oxidálást a cseppfolyós alumíniumoxid finom cseppecskéinek fecskendezésével egyidejűleg azáltal létesítjük, hogy a fürdő öntési sugarán keresztül erőteljes légsugarat fúvatunk. Ha így járunk el, a karbonium részecskék elégnek szénmonoxiddá, az alumíniumkarbid pedig timfölddé oxidálódik, mimellett szénmonoxid válik szabaddá. Gyakorlatilag úgy járunk el, hogy a tisztított alumíniumoxid fürdőt a kemence megdöntésével kiontjuk. A korund a nyomólégáram hatására íszemcséződik, mely légáram az. öntési sugarat finom cseppekre bontja szét és vízrétegbe löki, egy kívülről hűtött csövön pl. alumíniumlemezből készült csövön át. Fehér gömbölyded, üreges szemcséket kapunk, melyeknek átmérője 2 mm alatt van. A kemencét döntött helyzetéből ismét felállítjuk és a redukáló folyamatot újból kezdjük. Ez oknál fogva a kemence folytonos működésű, ami lehetővé teszi, hogy villamos energiát takarítsunk meg a csiszoló korundot gyártó szakaszos eljárással szemben. A kemence alján összegyűlő ferroszílíciumot időnként kiontjuk. A bejelentő úgy találta továbbá, hogy az alumíniumércek karbatermál redukálásával kapott alumíniumoxid fürdő fluiditását növelhetjük, ha néhány, különösen 1 és 2 súlyszázalék közötti mennyiségű magnéziuimoxidot vagy olyan magnéziumvegyületet adagolunk, mely az eljárás folyamán oxiddá alakul, mint pl. magnéziumkarbonát. Azáltal, hogy a fürdő viszkozitását csökkentjük, a szennyezések vasötvözetek dekantálását az eljárás folyamán megkönnyítjük, ami végül is lehetővé teszi, hogy a megömlött timföldfürdőben viszszatartott és a vasötvözet szemcsék dekantálására szánt kisebb mennyiségű vasforgácsokat adagoljunk. A találmány szerinti eljárással lehetővé válik, hogy a karbotermál kezelést lényegesen alacsonyabb hőmérsékleten foganatosítsuk, mimellett a fürdő viszkozitási foka megfelel annak, hogy a szennyezéseket eredményesen dekantáljuk. Lehetővé válik, hogy a magnéziuimoxidot vagy az üzemi feltételek mellett ilyen, oxidot: adó rnaignéziumvegyületet, pl. magnéziumkarbonátot a karbotermál redukálás folyamán közvetlenül adagoljuk a megömlött fürdőbe. A találmány szerinti eljárás előnyös kiviteli alakjánál azonban a fent említett oxidot és illetve vagy a fent említett vegyületet a karbotermál eljárásihoz használatos berendezésbe adagolt töltetbe közvetlenül bevigyük. A bejelentő kutatásai lehetővé tették, hogy a kapott szemcsézett korundban levő magnéziumoxidot, adott esetben teljesen, vagy nagyrészt vizes savas kezeléssel, pl. hígított sósavval eltávolítsuk. A találmány szerinti eljárással kapott korundot tűzálló, vagy hőszigetelő anyagok gyártására vagy pedig egyéb célokra pl. alumínium gyártására közbenső termékként használjuk fel. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi példákat adjuk meg, melyek az eljárás különböző lépéseit, valamint a tiszta alumíniumoxid nyerését mutatják be.
