148997. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumíniumoxid redukálására
Megjelent: 1962. február 28. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG •íir \s> SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 148.997. SZÄM 40. a. 11—12. OSZTÁLY — PE-380. ALAPSZÁM Eljárás alumíniumoxid redukálására PECHINEY Compagnie de Produits Chimiques et Electrométallurgiques, Paris (Franciaország) Feltaláló: Grünert Erhard mérnök, Corenc, Montfieury (Franciaország) A bejelentés napja: 1957. június 29. Franciaországi elsőbbsége: 1957. április 13. Pótszabadalom a 147 619 lajstromszámú törzsszabadalomhoz A 147 619 lajstromszámú törzeszabadalom szerinti találmány eljárás aluminiumoxidnak karbonnal villamos ívkemeneéfoen való redukálására alumíniumból és alumíniumkarbidból álló, kis mennyiségű alumíniurnoxidot tartalmazó és hevített állapotban ötvözetet alkotó keverék előállítása végett. Evégből az eleíktróda alatt áramló megömlesztett keveréket oly hőmérsékletre hevítettük, hogy az előzőleg képződött alumíniumkarbid egy része termikus bomlása útján 'grafitkristályokból álló réteget alkotott. A bomlásból származó alumínium a réteg alsó részének -grafitjával rekombinálódott, ugyanekkor a felső része redukálta az AI2O3 gőzök maradványát és így lehetővé tette igen kis mennyiségű alumíniumoxidot tartalmazó, alumíniumból és alumíniumkarbidbó] álló keverék előállítását. Az alkalmazott keverékek gyakran összeálltak és az alumíniumoxidból és karbonból álló keveréknek az elektróda alatti süllyedése végett erőteljes bolygatást kellett alkalmazni. A kísérletek során sikerült az eljárást tökéletesíteni, amennyiben a keletkező alumíniumkarbidok egy részének termikus bomlása elmarad és ugyanakkor igen kis mennyiségű alumíniumoxid keletkezik. Ily módon megállapítottuk, hogy ez utóbbi jellemző nem járt szükségképpen grafitkristályokból álló rétegnek az elektróda alatt való alkalmazásával. A találmány értelmében az elektróda alatt AI2O3 és AI4C3 reakcióba vihető oly hőmérsékleten, amely elegendő az alumíniumoxid utolsó töredékeinek gyors redukálására, anélkül, hogy az AI4C3 disszociációjáig elmennénk. Evégből szükséges, hogy az elektróda teljes kerülete mentén az ív övezetébe rendszeresen és állandóan alumíniumoxidból és szénből álló egyenletes összetételű keverék érkezzék és így az ív energiája a reakcióhoz szükséges energiával egyensúlyba jusson és egyensúlyban maradjon, tehát elkerüljük a helyi túlhevüíéseket, amelyek az AI4C3 bomlása folytán graíitképződésre vezetnek. Oly töltetet választunk tehát, amely az elektróda alatt redukciójának mértéke szerint magától leszáll, Jó eredményeket értünk el faszénből és gömb alakú korundbói álló keverékkel; ennek a példának azonban nincs korlátozó jellege, mert bármilyen más töltetet is alkalmazhatunk: például agglomerátumokat, brikettet, darabos termékeket, feltéve, hogy redukciójának mértékében a töltet magától leszáll. Másrészről megállapítottuk, hogy a redukció folyamán a villamos ív néha instabillá válik, rövidzárlatok keletkeznek, vagy a kemence részben eiienálláiskemenceként működik. FI hátrányok kiküszöbölése végett a találmány érteimében úgy járunk el, hogy a kemencébe nem alumíniumoxidból és karbonból álló szokásos keveréket, hanem egyszer karbont önmagában, másszor alumíniurnoxidot önmagában adagolunk mindaddig, amíg az üzemzavar meg nem szűnik. Amikor az ív nem stabil, ugyanekkor pedig a felszabaduló CO mennyisége csökken, célszerű, ha ismét karbont adagolunk mindaddig, míg a mérőeszközök megfelelő stabilitását és a normális szénmonoxid képződést el nem érjük. Ha viszont a kemence ellenáHáskenienceként működik és az áramintenzitás növekszik, a szénmonoxidfejlődés pedig majdnem teljesen megszakad, a redukciós folyamat minőségének helyreállítása végett alumíniumoxidot kell adagolnunk. Alumíniumoxid vagy karbon adagolásával tehát
