188931. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ferroszilícium tartalmú hulladékanyagból ferroszilícium és ötvözetének előállítására, valamint ez utóbbihoz szolgáló berendezés
1 188 931 nőbe belecsapoljuk a 2. példa szerint előállított ferroszilíciumot, majd a kellő mennyiségű ötvözet 5 perces pihentetése után a 4 összekötőnyílás 5 zárószerkezetét nyitó állapotba hozzuk és a folyékony, nagy hőtartalmú ferroszilíciumot a 2 alsó csapolóteknőbe folyatjuk le. A ferroszilícium hőtartalmának köszönhetően a magnézium tömb tökéletesen beötvöződik a ferroszilíciumba és ennek megdennedése után - szabaddá téve a 2 alsó csapolóteknőt - az 1049 kg súlyú ún. segédötvözet tömböt a 3 szénbélés károsodása nélkül kiemeljük. A kapott segédötvözet összetétele: 14,42 % Si, 76,81 % Fe és 4,67 % Mg. Az eljárás során így a magnézium hasznosulása 98 %-os. 5. példa A találmány szerinti eljárással és berendezéssel ritkaföldfém tartalmú ferroszilícium ötvözet előállítása: A 4. példában közölt módon járunk el, azzal a különbséggel, hogy a 2 alsó csapolóteknőbe fém-magnézium tömb helyett 75 kg súlyú olyan ún. „Mischmetall” tömböt helyezünk, amelynek az összetétele:47,81 % Ce, 23,72 % La, 16,83 % Nb, 2,14 % Fe, 0,2 % Si és 9,3 % Pr + Yb + Sm. A 2 alsó csapolóteknőből a 6 tűzálló betonlap felhelyezése után a levegőt kiűzzük 15 perces, nitrogéngázzal való, átöblítés révén. Az 1 felső csapolóteknőbe a 3. példa b) változata szerinti ferroszilíciumot csapoljuk 800 kg-os mennyiségig. A 2 alsó csapolóteknőbe való leengedés és beötvöződés után a 872 kg súlyú megdermedt segédötvözetet kiemeljük. Ennek az összetétele: 38,08 % Si, 52,79 % Fe, 8,07 % Rff és 1,06 % egyéb. Így a ritkaföldfém hasznosulása 93,76 %-os. A találmány szerinti eljárás és berendezés előnyeit az alábbiakban foglaljuk össze:- a ferroszilícium és szilícium hagyományos gyártása során képződő hulladékanyagokban levő és különben elvesző fémtartalmat hasznos ötvözetek formájában nyeri ki;- ennek során jelentős mennyiségű kokszot és villamos energiát takarít meg;- acélforgács betétanyag helyett öntöttvas-forgácsot is fel tud használni az ötvözet gyártásához;- a kiindulási anyag Si és SiC tartalmát is képes hasznosítani és így igen jó Si-kihasználási %-ot ér el;- a keletkező ferroszilícium C tartalma is megnövekszik és így előnyösebb tulajdonságú végtermék állítható elő;- a berendezésben gyakorlatilag veszteség nélkül ötvözhető be a ferroszilíciumba az ötvöző segédanyagok előállításához szükséges egyéb fém és/vagy ritkaföldfém;- a berendezésben védőgáz atmoszféra alkalmazása nélkül is rendkívül jó minőségű segédötvözetek állíthatók elő;- a berendezés alkalmazásával a frissen csapolt ferroszilícium meglevő hőtartalma hasznosítható;- az eljárás melléktermékeként képződő salakanyag alkalmas építészeti anyagként vagy útburkoló anyagként való felhasználásra;- az eljárás környezetkímélő, nincs környezetszenynyező mellékterméke, sőt a hagyományos eljárásoknál keletkező környezetszennyező hulladékanyagok felszámolását teszi lehetővé. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás ferroszilícium tartalmú hulladékanyagok felhasználásával ferroszilícium és adott esetben ennek egyéb fémekkel alkotott ötvözetei előállítására, azzal jellemezve, hogy az előnyösen 20 mm körüli méretre tört és átlagosított hulladékanyagokat a szabad szilíciumdioxid tartalmukra célszerűen legalább számított menynyiségű bázikus salakképző anyaggal es a kívánt összetételű ferroszilícium terméknek megfelelően számított mennyiségű acél- és/vagy öntöttvas-forgáccsal együtt elektrotermikusán kezeljük az exoterm reakciók hőhatásának a figyelembe vételével célszerűen 1800 °K alatti hőmérsékleten, amikor is a szabad szilícium-dioxidot a bázikus salakképző anyaggal, a szilíciumot és szilíciumkarbidot a vasanyaggal reagál tatjuk és a ferroszilíciumot a salakanyagtól elválasztva kinyerjük, vagy ennek további felhasználásával számított mennyiségű egyéb fém, így magnézium és ritkaföldfém egyikére vagy többjére csapoljuk, majd beötvöződés után a keletkezett ún. segédötvözetet nyerjük ki és adott esetben az elektrotermikus eljárás során elválasztott salakanyagot építő- vagy burkolóanyaggá alakítjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy bázikus salakképző anyagként alkáliföldfém-oxid tartalmú anyagokat, célszerűen égetett meszet alkalmazunk. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az elektrotermikus kezelésnél előnyösen 1600-1700 °K közötti munkahőmérsékletet alkalmazunk. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a ferroszilíciumot magnezitpor bevonaton elhelyezett egyéb fcm(ek)rc csapoljuk zárt térben. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a ferroszilícium ötvöző féméiként magnézium és ritkaföldfémek, így előnyösen cerium, yttrium, niobium, egyikét vagy többjét alkalmazzuk. 6. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az elektrotermikus kezelés után elválasztott salakanyagot vízben való granulálással építő-, vagy darabosítással útburkolóanyaggá alakítjuk. 7. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás megvalósítására, azzal jellemezve, hogy egymás fülé helyezett. egymáshoz oldható kötéssel rögzített és célszerűen tűzálló betonlappal (6) elválasztott és szénbéléssel (3) ellátott felső csapolóteknőből (1) és alsó csapolóteknőből (2) áll. amelyek közötti összekötőnyílásba (4) illeszkedő és záró-, illetve nyitóállapotba hozható zárószerkezet (5) van elrendezve és az alsó csapolóteknő (2) szénbélése (3) magnezitporbevonatta! (7) van ellátva. 8. A 7. igénypont szerinti, berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a felső csapolóteknő (1) alja az összekötőnyílás (4) Felé előnyösen 5 % körüli lejtéssel van kiképezve. 9. A 7. vagy 8. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a felső csapolóteknő (1) túlfolyócsatornával van ellátva. 10. A 7-9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a felső csapolóteknő ( I ) és az alsó csapolóteknő f2) oldalfalai előnyösen 90°-nál nagyobb szöget zárnak be a fcnéklappal. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
