151209. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémek és ötvözetek előállítására fémmel való termikus redukció útján
3 esetében, amelyeket por alakú anyagokkal folytatnak le, gyakran megállapítható, hogy a salakok kimerítése elégtelen. A salakok kimentési foka megnövelhető a redukáló fém menynyiségi arányának növelése útján; ebben az esetben azonban a reakció útján termelt fémben gyakran hátrányosan nagy mennyiségi arányban marad meg a redukáló fém. A reakció hozamát megjavíthatjuk a reakcióidő emelése útján is; ilyen esetekben azonban a hő veszteségek igen jelentős mértékben megnövekednek és ennek ellenére is gyakran azt tapasztaljuk, hogy a hozam még ilyenkor is elégtelen marad; ez az elégtelenség gyakran a kiinduló anyagok por alakú keverékének nagyfokú heterogenitásából ered, ezt pedig a gyakorlatban általában igen nehéz kielégítő mértékben kiküszöbölni. Az ilyen erősen exoterm metallotermikus reakciók általános hátránya az a körülmény, hogy a költséges redukáló fém fajlagos fogyasztása igen nagy. Az elektromos kemencékben lefolytatott metallotermikus reakciók esetében hátrányos korlátozást jelent, hogy a reakció útján termelt fém könnyen karbonizálódik. Az olyan reakciók esetében, amikor a megolvasztott oxidos fémvegyületet egy ugyancsak folyékony fázisban levő redukálóanyaggal érintkeztetik, gyakran jelent komoly hátrányt a reakció lassú lefolyása; ez különösen a tűzhelyfrissítési eljárások esetében, valamint a pneumatikusan, elektromagnetikusan vagy oszcilláló kemencék segítségével történő keveréssel lefolytatott reakciók esetében jelent hátrányt. Az ilyen műveletek lassú lefolyása nagy hőveszteségekkel jár, aminek következtében az energia, munkaerő és a berendezés elhasználódása igen nagy költségtényezőket okoz. A dekantálási eljárások esetében a reakció gyorsabban folytatható le. Itt azonban a levegő jelenlétében történő keverés hatására, amelyet a clekantálás útján idézünk elő, gyakran következik be az, hogy a termékként kapott fém oxidációt vagy nitridesedést szenved. Ilyen esetekben emellett szintén nagy hőveszteségekkel kell számolni. Annak érdekében, hogy a reakció útján kapott fémben a zárványok felépítését a minimálisra csökkentsük, a fém öntésének eléggé magas hőmérsékleten kell történnie. Gyakran bekövetkezik a fenti körülmények következtében az, hogy az eljárás hőveszteségei jóval nagyobbak, mint az eljárás során lefolyó reakció exoterm jellegéből eredő hőnyereség. Ilyenkor azután a dekantálási műveletet meg kell szakítani, mielőtt a reakció egyensúlyi állapotát elérnők, hogy elkerüljük a reagáló tömeg túlságosan nagy hőmérséklet-csökkenését, így tehát azzal az alternatívával állunk szemben, hogy vagy elégtelen mértékben kimerített salakot kapunk, vagy pedig túlságosan megnöveljük a költséges redukáló fém fajlagos fogyasztását. A gyakorlatban sok esetben kerülünk szembe 4 a fémtartalmú .salakok kellő mértékű kimerítésének problémájával; ez a probléma különösen a metallotermikus eljárások salakjai eseté- ben merül fel. Ilyenkor a salak kimerítése céljából általában újra meg kell olvasztani a kezelendő salakot és igen gyakran további kalória-mennyiséget kell a megolvadt salakba bevinni, hogy lefolytathassuk a gyakran csu-10 pán kevéssé exoterm metallotermikus reakciót. Ez az eset áll fenn pl. a mangán, titán, króm, vanadium stb. salakjai esetében. Ilyen körülmények között azonban a salak kimerítését gyakran egyáltalán nem lehet gazdaságos módon megvalósítani. Ismeretes másrészről az, hogy bizonyos könnyen oxidálható és/vagy nitridálható fémek,, mint a titán, niobium, vanadium, króm, ezek vas-ötvözetei stb. sok esetben ugyanezen fémek oxidált vegyületeivel kis mértékben szennyezett állapotban nyerhetők csupán a reakció termékeként. Az ilyen szennyezések számottevő mértékben csökkentik az említett fémeknek ill. ötvözeteknek más megolvadt fémekben való oldhatóságát és ezért jelentős mértékben csök~3 kentik az ilyen termékek értékesíthetőségét. Gyakran kényes problémát jelent a különféle vasötvözetek, mint pl. a ferrotitán, ferrokróm stb. összetételének pontos beállítása is. A jelen találmány lehetővé teszi az említett ismert eljárások fentebb felsorolt hátrányainak kiküszöbölését. A találmány tárgyát oly eljárás képezi, amelynek segítségével a kohászati termékeket széntől és/vagy nitrogéntől és/vagy oxigéntől 3a és/vagy szilárd zárványoktól lényegileg mentes állapotban nyerhetjük, emellett — amennyiben ez szükséges — oly termékekhez juthatunk, amelyek a redukáló nem szén-jellegű anyagot, mint alumíniumot vagy szilíciumot is csupán 40 igen csekély mennyiségben tartalmazzák. Emellett a találmány lehetővé teszi a redukálandó tömeg igen hatásos keverését és a kellő magasságú hőmérséklet és kellő reakcióidő megválasztását; ezek a tényezők ugyanis, mint 45 a keverés, a reakcióidő és a reakcióhőmérséklet igen jelentősek a nagy termelési hányad elérése szempontj ából. A találmány lehetővé teszi továbbá az említett metallotermikus reakcióknak a hőgazdál-50 kodás szempontjából leggazdaságosabb körülmények között történő lefolytatását. A találmány mindezeken túlmenően újszerű megoldást nyújt a .nagyolvasztó-kemencékből vagy elektromos kemencékből származó salakok 55 gazdaságos módon történő kimerítésére is. A találmány további tárgyait az alábbi ismertetés szemlélteti. A találmány oly eljárásra vonatkozik fémek ill. ötvözetek előállítására, amelynek során egy 60 „A" keveréket, amely salakból, öntödei hulladékokból, ércekből és/vagy közbenső kohászati termékekből áll, egy „B" redukálóanyaggal hozunk benső érintkezésbe; jellemzi a találmányt, hogy az említett „A" keverék legalább 65 egyet tartalmaz a következő fémek közül („D" 2
