197946. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémkezelésre használható takaró-tisztító vagy hőkezelő sók előállítására
197946 Amikor a keverék teljes egészében megolvadt, hirtelen lehűtjük. Célszerűen úgy járunk el, hogy az olvadékot tálcára öntjük, hogy minél nagyobb felületen hűljön. A gyors hűtés'lényeges előfeltétele a megfelelő minőségű termék előállításának. A megdermedt terméket összetörjük, és a durva aprítás után megőröljük. A megőrölt terméket le'gmentesen tároljuk a felhasználásig. A találmány szerinti eljárással előállított termék kémiailag stabil, nem bomlékony, hatóanyagtartalma 2 hónapos tárolás után is változatlan. Mint azt az első példán bemutatjuk, lényegesen kevésbé nedvszívó, mint a hasonló célú sókeverék, így nem okoz nehézséget por alakban való adagolása fémolvadékhoz. Ha fémtisztításra használjuk, tisztító hatása azonos vagy nagyobb a szokásos, sók tisztító hatásánál. A fémkezelés hőmérsékletén teljes egészében olvadékká alakul, legfeljebb mintegy 2—3% saját fémoxid szennyezés marad belőle szilárdan viszsza. Az olvadék párolgási vesztesége csekély. Az említett sajátságai miatt fajlagosan kevesebbre van szükség belőle a fémkezeléshez, így például alumínium olvadék tisztító kezeléséhez tonnánként 1 —1,5 kg találmány szerinti tisztító só elegendő, míg a hagyományos sókból ennek a mennyiségnek általában 2—3- -szorosa szükséges. A találmány szerinti eljárás az alumínium- és az acéliparban is alkalmazható és valamennyi alkalmazási módnál alapanyagként vízoldható sóhuliadékok hasznosítására is lehetőség van. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy egyszerű módon, a kohászatban és fémtisztításban egyébként is használatos eszközökkel megvalósítható. A fémkezeléshez használható sót a találmány szerinti eljárással könnyen előállíthatjuk a felhasználás helyén is. Az eljárás szakaszos és folyamatos üzemben egyaránt megvalósítható. A találmányt az alábbi kiviteli példákkal szemléltetjük: 1. példa MgCl2.KCl összetételű disztektikus sóömledéket készítünk technikai minőségű MgCl2X X 6H20 és KC1 összeolvasztásával. Előbb derivatográfiásan meghatározzuk a MgCl2.6H20 összes víztartalmát és az eltávolításához szükséges minimális hőmérsékletet. Az összes (tapadó-(- kristály-)víztartalom: 57 tömeg%, az eltávolításához szükséges minimális hőmérséklet 270°C a derivatográfás meghatározás szerint. Az előállítani kívánt kettőssó olvadáspontja a KCl-MgCl2 állapotábra alapján várhatóan 490°C. 440 g KCl-hoz az előbbi víztartalom-meghatározás eredményének figyelembe vételével hozzáadunk 1300 g MgCl2.6H20-t. A keveréket homogenizáljuk, és betöltjük egy 200°C-ra előmelegített 8 literes grafit tégelybe. A tégely hőmérsékletét 200°C-on tartjuk, míg a kristályvíz nagyrésze eltávozik, vagyis amíg 4 5 az anyag a kezdeti oldódás után újra megszilárdul. Ezután a tégelyt elektromos kemencében 25°C/perc fűtési sebességgel 500°C fölé melegítjük, miközben a masszát keverjük. Amikor az anyag teljesen megolvadt, a tégelyt kiemeljük a kemencéből, és a mintegy 480—500°C hőmérsékletű olvadékot Szobahőmérsékletű tálcára öntjük, ahol 3—5 perc alatt 20—35°C-ra hűtik le. A vékony rétegben megszilárdult terméket kalapáccsal, majd pofás törőben 1—5 mm átmérőjű szemcsenagyságúra aprítjuk. 870 g terméket kapunk, ami 87%-os hozamnak felel meg. Az így előállított termék 1 tömeg% nedvességet és 1,5 tömeg% MgO-t tartalmaz (minősége 2 hónapi tárolás után is változatlan). Rehidratációs sebessége 0,4%/óra, vagyis azonos kísérleti körülmények között 40%-kal kisebb a technika állásánál ismertetett hasonló termékénél. 2. példa 75:25 molarányú KCl-CaCl2 eutektikus sóömledéket készítünk oly módon, hogy 670 g p.a. KCl-ot és 440 g p.a. CaCl2.2H20-t összekeverünk, és a keveréket 200°C-os előmelegített tégelybe töltjük. 200°C-on tartjuk a sósavgőz megjelenéséig, majd 35°C/perc sebességgel 600°C-ra fűtjük fel. A kapott olvadékot az 1. példában leírt módon dolgozzuk fel. 1000 g 580°C olvadáspontú eutektikumot kapunk. A termék KCaCl3.KCl, 0,3 tömeg% tapadónedvességet tartalmaz, oxid-tartalma kevesebb, mint 0,5 tömeg%. 3. példa Megismételjük a 2. példa szerinti eljárást azzal az eltéréssel, hogy 25:75 KCl-CaCl2 molaránynak megfelelő mennyiségű kiindulási anyagokat keverünk össze, és a keveréket az állapotábráról leolvasható 640°C eutektikus olvadáspontnál 30°C-kal magasabb, vagyis 670°C-on olvasztjuk meg. Lehűtés után CaCl2, KCaCl3 összetételű, 0,8 tömeg% Ca-oxidot és 0,5 tömeg% tapadónedvességet tartalmazó eutektikumot kapunk. A kapott olvadékot az 1. példában leírt módon dolgozzuk fel. 4. példa Megismételjük a 2. példa szerinti eljárást azzal az eltéréssel, hogy 50:50 KCl-CaCl2 molaránynak megfelelő mennyiségű kiindulási anyagokat keverünk össze és a keveréket 765°C-on megömlesztjük. A kapott KCl.CaCl2 vegyület olvadáspontja 745°C, szennyezéstartalma: 1,1 tömeg%, tapadónedvessége 0,5 tömeg%. A kapott olvadékot az 1. példában leírt módon dolgozzuk fel. 5. példa Az NaF-AlF3-BaCI2 rendszernek hármas eutektikus pontja van 620°C-on. Az ehhez tartozó összetételt az irodalomban egyenérték%-ban találjuk meg: 17,5:45,0:37,5 ekv.%. Tömeg%-ra átszámítva ez megfelel kb. 13% 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
