168385. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy hőmérsékleten alaktartó wolframfém előállítására

168385 3 4 többi itt nem részletezett — igen nagy előnye mellett van egy nehézsége. Természeténél fogva nem képes szabályozni a korábbi és későbbi redukciós termékeken az idegen anyagok be- ill. ráépülését a wolframszemcsékre. Találmányunk tárgya eljárás GK sajátosságú wolframfém előállítására, melynél az adalékok közül legalább egyet a wolfram-oxid hidrogénben vagy hidrogéntartalmú gázban történő redukciója közben a redukáló gázfázisba adagolunk. Mindjárt hozzá kívánjuk tenni, hogy bár így érhető el egyes adalékok legkedvezőbb eloszlása, bizonyos kedvező és technikai haladást jelentő hatások úgy is elérhetők, ha a gázfázisba juttatott adalékokat nem a redukció közben, hanem a már redukált oxidra, sőt esetleg a már sajtolt és ezen felül esetleg részben zsugorított fémporra, rúdra engedjük hatni. Felismertük, hogy ezen az úton nemcsak a GK sajátsághoz nélkülözhetetlen idegen anyagok - mint pl. Al — vihetők be a korábbinál sokkal egyenletesebben és kisebb felesleggel a wolframszemcsékbe, hanem olyan idegen anyagok egyenletessége is biztosítható, amelyeket szándékos segédanyagként ill. elkerülhetetlen szennyezőként ismertünk pl. a vas. Felismerésünk és eljárásunk véget vet annak a helyzetnek, ami eddig jellemezte a technika állását, hogy a preparált wolfram-oxid a redukció alatt a redukálókályha csövében a cső és csónakok anyagától, azok állapotától, a csőben előzőleg gyártott anyagtól függően és még sok más itt nem részletezett tényező által megszabott transzportreakciók áradatában „fürdött". E helyett — találmányunk szerint - a leglényegesebb transzportálható ül. transzportálóanyagok definiált koncentrációját biztosítjuk. Ebből következik, hogy eljárásunk és bejelentésünk kiterjed olyan anyagoknak a gázfázisba juttatására is (redukciónál vagy a zsugorításnál), amelyek nem hasznosak (esetleg károsak is), de ki nem küszöbölhetők és így előnyt jelent hatásuk homogenizálása. Példaként megemlítjük a szén-, foszfor- és kénvegyületeket. Hogy eljárásunk mennyivel kevesebb felesleges adalék bevitelével képes a szükséges adalékokat a wolfram-oxid redukciója során keletkező fémszemcsékbe bejuttatni, megemlítjük, hogy a jelenleg szokásos GK wolframfémporban kb. 1% az adalékok kloridban kifejezett mennyisége, ami a fémpornak ún. klórozó lehajtása után a vizsgálatnál visszamarad. Ha viszont a fémporból folysawal kimossuk a felesleges adalékmennyiséget, és az így mosott fémpor lehajtási maradékát vizsgáljuk meg, ez csupán 0,1%. Az így mosott fémpor teljes értékű GK fémpor, a folysawal kimosható adalék tehát szükségtelen felesleg. A jelenlegi eljárások azonban nem képesek a szükséges kb. 0,1%-nyi (vagy még kevesebb) adalékot a fémszemcsékbe juttatni a jelzett nagy felesleg nélkül. Eljárásunk során sikerült 0,04-0,1%-nyi hasznos adalékot (kloridokban kifejezve) a fémszemcsékbe zárni úgy, hogy a fémpor lehajtási maradéka, tehát a szükséges és felesleges adalékok összege nem 1%, hanem csak 0,2—0,4%. Egyes képlékenységet segítő adalékok azonban ezen felül külön adhatók a fémporhoz, melyeknek szerepe azonban nem a kristályosítás irányítása (GK-sajátság elérése), hanem a porkohászati műveletek (sajtolás, kovácsolás) elősegítése. Ami az adalékok gázfázisba való bevitelének módját illeti, ez sokféle módon lehetséges. Példaként a lehetséges esetek néhány típusát soroljuk fel: 1. A redukálógázt, vagy annak egy részét, vagy 5 iners gázt a redukálókályhába való bevezetése előtt a wolframba beviendő elemen, vagy ennek vegyületén, vagy előbbiek oldatán keresztül, vagy az említettek felett vezetjük át. A gáztelítő edényt olyan hőmérsékleten tartjuk, 10 amely az oldat kívánt gáznyomását biztosítja. Ez a hőmérséklet lehet állandó, vagy lehet a redukció közben változó. 2. A beviendő adalék elem vegyületének oldatát beporlasztjuk a redukálógázba, vagy annak egy 15 részébe, vagy iners gázba, mielőtt e gázokat bevezetjük a redukálókályhába. 3. A be viendő adalék elemet, vagy annak vegyületét a redukálókályhán belül helyezzük el, a redukálócsőben, vagy egy abba csatlakozó hevítőtérben, mely-20 nek hőmérséklete külön is szabályozható és amelyen keresztül redukáló vagy inersgáz áramoltatható. E hevítőtér becsatlakozásának helye ott van, ahol a redukálandó, vagy részben redukált wolfram-oxid leghatásosabban kezelhető a gázfázison keresztül. Ez 25 a szokásos folyamatos redukcióra vonatkozik, amelynél a hely (a redukálócső hosszkoordinátájával jellemezve) adott hőmérsékletbeállítás, csónaksebesség és hidrogénsebesség mellett definiálja az oda érkező csónak tartalmának kémiai összetételét. 30 4. A beviendő adalék elemet, vagy annak vegyületét a csónakok falán helyezzük el, vagy abba beleizzítjuk. 5. A beviendő adalék elemet, vagy annak vegyületét a csónakok között elhelyezett külön csónakokba 35 vagy tartókba tesszük, amelyek a csónakokkal együtt haladnak. 6. A beviendő adalék elemet vagy annak vegyületét olyan külön csónakokba vagy tartókba tesszük, amelyek oxidot szállító csónakoktól eltérő sebességgel 40 haladnak, pl. felettük. 7. Az 1—6. megoldások, amelyeknél a beviendő adalék elemet tartalmazó anyag maga preparált wolfram-oxid és ebből párologtatjuk a gáztérbe a felsorolt módok egyike segítségével a hatékony adalék vegyüle-45 tet vagy vegyületeket. 8. Az 1—7. megoldások azzal a módosítással, hogy a gáztérbe juttatott hatékony adalék anyagokat nem a redukálókályhában redukálódó wolfram-oxidra vezetjük rá, hanem ennél hidegebb, vagy legfeljebb 300 50 C°-kal melegebb wolfram-oxidra, miközben utóbbi a gáztértől felveszi a hatékony adalékokat. Ennek elősegítésére elektrosztatikus töltést is adhatunk az oxidnak, vagy a gáztérbe porlasztott anyagnak. A redukció ezt követően hagyományosan, vagy az 1—7. 55 eljárások szerint történik. Az 1-8. pontban felsorolt megoldások egyúttal példák, melyekhez csak azt kell kiegészítésül megadnunk, hogy a „wolfram-oxid" az üzemi gyakorlat 60 szerint nemcsak tiszta oxid, hanem ammónium-wolfram-bronz és ammónium-parawolframát ül. annak termikus lebontási termékei, valamint más a redukció közbenső termékei is lehetnek. Az elmondottak jobb megvüágítására két példakép-65 peni kivitelt ismertetünk. 2