160229. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés aluminiumötvözetedk előállítására

160229 5 égőn sűrített levegő vagy oxigénben dúsított sűrített levegő segítségével befúvatott 3 szénporral keverjük, majd a 4 szénnel kevert olvadékot az alumíniumszubhalogenid képzésére alkalmas 5 térbe vezetjük és a térhatároló falakon folyatjuk a 8 olvadék kivezetőnyüás felé. Az 5 tériben az olvadt salakkal célszerűen ellenáramban érintkeztetjük a 6 bevezető nyíláson bevezetett alumíniumtrihalogenid gázokat. Az olvadt salak, a szén és az alumíniumtrihalogenid gáz keveréke az 5 térben uralkodó 1300 °C feletti hőmérséklet hatására reakcióba lép és a képződött ahimírüumsziubhalogenid gázt a 7 kivezetésen keresztül a 9 kondenzációs rendszerbe vezetjük. A kondenzációs térben az alumíniumszubhalogenid gáz fémalíumíniumra és alumíniumtrihalogenidre elbomlik. A 9 kondenzációs rendszer egy vagy több — célszerűen három — kondenzációs edényből áll, amelyek sorosan vannak össaakapcsolva. A kondenzációs edényekben a hőmérsékletet 600—1000 °C között tartjuk, a gázokat pedig az edényekben levő olvadt fémalumíniumimal intenzív érintkeztetéslben tartjuk oly módon, hogy az olvadt fémen a gázokat átbuborékoltatjuk. Az aluimíniumszuhhalogenid képzésére alkalmas 5 térben 20—ÍO'O torr vákuumot tartunk. Az olvadt fémet, illetve fémötvözeteket a 9 kondenzációs rendszer 11 elvezetésein lecsapoljuk. A 9 kondenzációs rendszerbe szabaddá vált alumíniumtrihalogenidet a 10 vezetéken visszavezetjük a 6 bevezető nyíláshoz. Ha az alumíniumitrihalogenidet kifagyasztással tisztítjuk, akkor a gázhalmazállapotú szennyező anyagok, mint a CO és a CO2 elkülöníthetők. Az alumírriumtrihalogenidet egy további lépésben ismét felmelegítve — célszerűen egy másik edényben — gázhalmazállapotaivá alakítjuk és a 6 bevezetőnyíláshoz továbbítjuk. Az alumíniumtrihalogenid veszteségisket a 12 adagoló nyílásakan keresztül pótoljuk. A 2. ábrán a találmány szerinti eljárás egyik kiviteli módja szerint a vasmentesítési folyamatot is szemléltetjük. A kiindulási anyag olvadékát, például salakolvasztásos kazánból kapott olvadt szénsialakot az 1 vezetéken a 13 vasmentesítő redukciós térbe vezetjük, amely izzó koksszal van töltve. A koksz izzítását a 14 vezetéken oxigén és/vagy sűrített levegő bevezetéssel oldjuk meg. Az olvadékban jelenlevő Fe203 70—80%-a az izzó kokszon vassá redukálódik és a 13 redukciós tér alján összegyűlt fémet a 16 csapoló nyíláson elvezetjük. A 15 vezetéken a vasszegény salakolvadékot a 13 redukciós térből a 2 szénpor-bekeverő térbe vezetjük. Az eljárás további lépései a továbbiakban az 1. ábrán vázolt folyamat szerint foganatosítható. A találmány egyik fontos jellemvonása az, hogy az alumíniumszubhalogenid képzésére alkalmas 5 térben az olvadékból védőbevonatot képzünk a berendezés falán. Az erre vonatkozó példaképpeni megoldásokat a 3., 4. ós 5. ábrákon szemléltetjük. Az olvadék-wédőréteg kialakítása a 3- ábra értelmében úgy valósul meg, hogy az alumíniumszubhalogenid előállítására alkalmas 5 tér belső felületét úgy képezzük ki, hogy az olvadék folyási irányára bizonyos szöget bezárva, célszerűen, közel merőleges elhelyezésű 17 tálcás terelőlapokat helyezünk el, amelyeken az olvadékot csepegtetve, az, ismeretes csurgató olvasztás mintájára vezetjük. Kiképezhetjük azonban az alumíniumszubhalogenid előállításária alkalmas 5 teret akként is, hogy annak belső falán az olvadékot ellenáraniiban vezetjük a bevitt alumíniumtrihalogenM gázokhoz képest. A 4. ábra szerint az olvadékot a 13 porlasztón keresztül beporlasztva juttatjuk az alumíniumszubhalogenid képzésére alkalmas térbe, aminek következ>tében az olvadék jelentős része a berendezés falára kerülve összefüggő filmréteget alkot. A porlasztó kivitele például fúvókás porlasztó is lehet. Az olvadéknak a íberendezés belső falán történő eloszlatása történhet akként is, hogy az olvadékot az alumíniumtrihalogenid gázok befúvatásával szétporlasztjuk úgy, hogy az olvadék egy része a falra kerüljön, más része a berendezés belső terében szótporladjon. Az 5. ábra szerint az olvadékos védőréteg kialakítható azáltal is, hogy az alumíniumszubhalogenid képzésére alkalmas 5 reaktorteret niagábafogkló reaktor testét tengelye körüli forgómozgásban tartjuk, így az olvadék a fellépő centrifugális erő hatására a falon eloszlik. A felsorolt kiviteli változatokban az alumíniumszubhalogenid képzésére alkalmas 5 térben az olvadék viszkozitását hőközléssel, illetve hőéi vezetéssel szabályozzuk — célszerűen 30—100 poise tartományban- Így a falon védőréteget alkotó olvadékréteg vastagsága szahályozbatővá válik. A találmány előnyös vonásai abban foglalhatók össze, hogy egyrészt lehetővé válik alumínium előállítása a korábban ilyen célra felhasználhatatlan szénsalaíkból és rosszminőségű alumíniumércekből kiindulva, továbbá hasznosítható a kazánból olvadék állapotban kikerülő szénsalak hőenergiája. Jelentős előny az, hogy az alumíniumkarbidképzés folyamata és az ehhez szükséges 2000:

°C feletti hőmérséklet alkalmazása kiküszöbölhető. Az adott esetben alkalmazioitt vasmentesítés csökkenti az alumíniumtrihalogenid veszteséget is, a salaikban jelenlevő alumíniumivegyületekből pedig a szén jelenlétében végzett alumímiumtrikloridokkal való kezelés révén történő alumíniumelőállítás célszerűbben, aránylag igen alacsony hőmérsékleten válik végrehajthatóvá és az igen erősen korroziv körülmények között is közönséges szerkezeti anyagokból készíthető el a berendezés, annak belső felületén a salakolvadék védőbevonatának kialakítása révén. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3