149815. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés vízmentes alumíniumoxidok gyártására

149.815 3 ' A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítást módja szerint a második lépésben el nem fogyasztott hőmennyiséget az első lépésben hasznosítjuk, mim ellett az alurníniumoxidhidrátot az első szakasz elején tápláljuk be és folyaraaT tosan, megszakítás nélkül visszük át a második lépésbe, amelyből a termék a kívánt kalcinált állapotban távozik. A forgókemencéből kb. 1200 C°-on távozó alumíniumoxidot rendszerint forgócsöves berendezésben hűtjük. A hűtést azonban végezhetjük további ciklonok segítségével is, amelyeket a kemence folytatásában helyezünk el. A hűtőlevegő segítségével így visszanyert hőmennyiség egyrészét az égők szekunder levegőjének felmelegítésére fordíthatjuk. A találmány szerinti eljárás számos előnye közül az alábbiakat említjük meg: 1. Kitűnő hőteljesítmény annak következtében, hogy a ciklonok közvetlen érintkezést biztosítanak a finom por alakjában jelenlevő szilárd anyag és a meleg gázok között, nagy sebességű és ellenáramú örvénylő mozgás létesítésével. A kemencébe bevezetett gázok hőmérséklete csak viszonylag kis mértékben csökken, aminek következtében a hőveszteség is kisebb. 2. A dehidratálás igen nagy fajlagos sebessége következtében csökken a művelet elvégzéséhez szükséges teljes időtartam a dehidratálás időtartamának csökkenése következtében, és ezáltal egyúttal a készülékben levő alumíniumoxid menynyisége is csökken. i 3. A sugárzás és hővezetés folytán fellépő hőveszteségek is csökkennek olyan berendezés (ciklonok) alkalmazása folytán, amely jó hőszigeteléssel látható el. A hőveszteségek csökkentését teszi lehetővé az is, hogy kisméretű és igen kedvező átmérő (hosszúság, illetve felület) térfogat arányt mutató forgókemence alkalmazható. 4. A termelt alumíniumoxidnak mintegy 10%ával csökken a berendezésbe visszavezetendő finom por mennyisége,' mégpedig egyrészt annak következtében, hogy a kis gázsebesség folytán ezeket a finom részecskéket a gázok csak kismértékben ragadják el, másrészt annak következtében, hogy a szilárd anyagban levő víz eipárolgása nem hirtelen megy végbe, minthogy az anyagot már gyakorlatilag vízmentesen adagoljuk be a kemencébe. 5. Rendkívül homogén anyagot kapunk az eljárással. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezést az 1. ábra segítségével ismertetjük. Az ábrán szaggatott vonallal jelöltük a szilárd anyag útján és pontozott vonallal a gázok útját. Az 1. ábrán bemutatott berendezés az egymás után kaszkádszerűen kapcsolt 1, 2, 3 ciklonokból, a 4 forgókemencéből, az 5 főégőből és a 6 másodlagos égőből áll. A gázok 7-nél hagyják el a berendezést, míg a hidratált alumíniumoxidot 8-nál adagoljuk be a rendszerbe. A vízmentes alumíniumoxid 9-nél lép be a forgókemencébe, és a kalcinált alumíniumoxid 10-nél távozik a hűtők felé. A felső 1 ciklonba a 8 helyen adagoltuk be a 8% nedvességet, vagyis összesen 39,5% vizet tartartalmazó alummiumoxidtrihidrátot.. A. végső, 3 ciklont az 5 égő táplálta meleg gázokkal, amelyeknek egy részét a 4 forgókemencéből távozó meleg gázok képezték. A 3 ciklonból távozó, összesen mintegy 2% vizet tartalmazó alumíniumoxidot közvetlenül tápláljuk be a 4 forgőkemeneébe 600 C° körüli hőmérsékleten. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példát adjuk ínég. --_._...' Példa: „A klasszikus kalcináló berendezés 24 m hosszú . és 2,10 m átmérőjű forgókemencéből állt. Naponta 150 t alumíniumoxidot tudtak benne termelni. Pakurafogyasztása elérte a 145 kg-ot a termelt vízmentes alumíniumoxid egy tonnájára számítva. A találmánynak megfelelően ezt a berendezést három 1,8 m átmérőjű ciklonból álló ciklonsorozattal, valamint egy 10 m hosszú és 2,5 m átmérőjű kis forgókemencével helyettesítettük. Az alumíniumoxid két óra' hosszat tartózkodott a forgókemencében, és abból való távozásakor hőmérséklete 1100 C° volt. Ez az alumíniumoxid kb. 70% alfa-alumíniumoxid korundot tartalmazott. A kemence fűtésére használt másodlagos égő 20 kg pakurát, míg a végső ciklont tápláló főégő 82 kg pakurát fogyasztott a vízmentes alumíniumoxid egy tonnájára, vonatkoztatva. A teljes pakurafogyasztás tehát 102 kg volt a termelt vízmentes alumíniumoxid 1 tonnájára vonatkoztatva. A gázsebesség ennek a kemencének a belsejében kb. ötször kisebb volt, mint az eredeti berendezésben; . ebből kifolyólag gyakorlatilag nem volt iszapképződés. Az első ciklon folytatásában felfogott por mennyisége a beadagolt alumíniumoxidnak csupán 12%-át képviselte. Ezt a port közvetlenül a forgókemencébe adagoltuk be. Szabadalmi igénypontok: 1. A 149 207 lajstromszámú törzsszabadalom 1—4. igénypontja szerinti eljárás foganatosítási módja alfa-alumíniumoxid alapú- semleges, stabilis és vízmentes alumíniumoxidok előállítására hidratált alumíniumoxidokból kiindulva, amelyre jellemző, hogy a hidratált terméknek vízmentes termékké történő átalakítását két különálló lépésben végezzük, és az első lépés során a szükséges hőmennyiség gyors közlésével rendkívül rövid idő alatt hajtjuk végre az előzetes víztelenítést, míg a. második lépés során a dehidratálást valósítjuk meg és az első lépésben kapott termék átkristályosítását végezzük olyan módon, hogy a terméket néhány órán keresztül megfelelő hőmérsékleten tartjuk, mimellett a két lépés során a szükséges hőmennyiségeket külön-külön közöljük a rendszerrel a hőszükségletéknek pontosan megfelelő mértékben. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, amelyre jellemző, hogy az első lépés során a hőhozzávezetést olyan ciklonsorozat segítségével végezzük, amely el van látva a kívánt hőmennyiség betáplálásához szükséges hőközlő berendezéssel, és amelyben a víztelenítést ellenáramban végezzük.