136226. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a redukálási hőmérsékletnél illanó fémek elektrotermikus előállítására oxidjaiknak szénnel való redukálásával
2 136.226 elektróda tartó- és vezérlőberendezéseinek szerkezetében jelentós egyszerűsítést érhetünk el, és ezenkívül a rézsútosan elrendezett és ha jutásra erősen igénybevett elektródáknál fellépő, a kemence szabályos üzemét károsan befolyásoló elektródatiörés veszélye gyakorlatilag teljesen megszűnik, mivel az elektróda hajlításra nincs igénybevéve. Annak következtében, hogy a-reakciós elegyet a reakciós térbe kötőanyag nélkül visszük be, az ismert eljárásnál a kötőanyag lreakódása és krakkolódása következtében mutatkozó, és a beadagolást alig elkerülhető módon zavaró körülmények sem mutatkoznak. Mivel a reakciós elegy önmaga is elektródaként hat, a fényív fenntartásához nem kell fojtótekercset vagy hasonló szervet beiktatnunk, mivel az áram által átjárt reakciós elegy egyidejűleg csillapító ellenállásként hat. A találmány szerinti eljárásnál, továbbá az ismert eljárásokkal szemben, melyeknél a reakciós elegyet csupán a reakciós térből eredő hővezetés révén melegítik elő, az az előny is adódik, hogy a reakciós elegyben fejlődő Joule-féle hő következtében jobb és messzebbmenő előmelegítést érünk el, amivel viszont a kemence teljesítményét növelhetjük. Az elektródákon belüli nagyobb összellemállás következtében, . mely az elektródaként ható reakciós elegy ellenállásából, és a fényív ellenállásából adódik, a találmány szerinti eljárásnál nagyobb feszültséggel dolgozhatunk, amivel a kemence csúcsteljesítményét az ismert, csupán grafitelektródákkal dolgozó kemencékkel szemben növelhetjük. Az eddig ismert eljárásoknál a reakciós elegyet az adagolóaknába csupán szállítási munkát végző csiga segítségével szállítják, melynek végéről az elegy függőlegesen elrendezett ejtőcsövön át az adagolóaknába jut, amelyen át rézsútosan vezetett kölyü segítségével felfelé továbbítják. A találmány szerinti eljárásnál ezzel szemben a járulékos kötőanyagot nem tartalmazó reakciós elegyet a reakciós térhez vezető aknába nyomócsiga segítségével adagoljuk, mely tehát .a- rendszerint száraz keveréket mind szállítja, mindpedig és főleg tömöríti. A csigamenet közvetlenül a függőleges irányú és a reakciós térrel összekötött adagolóaknába torkollik. A reakciós elegy vándorló oszlopát ezen az aknán át függőleges irányban ható kölyü az oszlop felületének fokozatos kiszélesítése közben a reakciós térbe nyúló függőlegesen elrendezett, grafitból vagy hasonló anyagból készült ellenelektródával szemben, az azzal való érintkezésig a reakciós térbe továbbítja. Az elektróda fajlagos elhasználódását, melyet a kw.-órára vonatkoztatott grafitsúlyveszteség jellé-, mez, a találmány szerinti eljárás egyik kiviteli módja szerint úgy csökkenthetjük még nagyobb mértékben, hogy a grafitelektróda, vagy többfázisú áram alkalmazásakor az elektródák keresztmetszetét kisebbre választjuk, mint a kemencébe alulról bevezetett; reakciós elegy felületét. Ebben az esetben különösen előnyösnek bizonyult,'ha a felületek keresztmetszetének viszonya mintegy 1:2—4. Előnyös vezetőképességértékek elérése végett Célszerűnek bizonyult, ha a reakciós elegyben a redukálásra számított szén mennyiségét mintegy 5o/0 -ig meghaladó feleslegben alkalmazzuk. Avégből, hogy az adagolóaknának áramátviteli felületként ható és az áramforrással összekötött belső felületét növeljük, célszerű ha az adagolócszloppal érintkező kemencefalat hosszbordákkal látjuk el. A rajz a találmány szerinti eljárás foganatosításához vaió berendezés kiviteli példáját hosszmetszetben szemlélteti. A kemencetestet —1— bádogköpeny borítja, mely a kemence belső terének gázt tömítő elzárását biztosítja. A kemence tulajdonfaépeni reakciós terét a tűzálló és villamosan jói vezető anyagból, előnyösen szénből vagy grafitból készült —2— tégely veszi körül. A tégely fala, valamint az —1—• bádogköpeny közötti teret hőszigetelő •—3— anyaggal töltöttük ki. A reakciós térhez az illó fém kondenzálásához való —4— lecsapótér csatlakozik. Az —5— grafitelektródát a reakciós térbe a kemencetesttel szemben villamosan szigetelt —7— tömszelencén át a —8— reakciós elegy —6— reakciós körzetéig vezetjük. A --2— tégelyfalat az—1—ibádogköpennyel villamosan vezető módon kötjük össze. A grafitelektróda hossztengelyének irányában alulról a reakciós térbe vezető —11--- adagolóaknában —9— adagolókölyüt rendeztünk el, mely fölé a —10— szállítócsigát befogadó és a —12— adagolótölcsérrel ellátott cső torkollik. A tégely belső terét a —10— szállítócsiga és —9— kölyü segítségével tömörített —8— reakciós elegy tömítően elzárja. A reakciós elegy felületét a grafitelektróda keresztmetszetével szemben a találmány szerint célszerűen a tégely terének a régebbi eljárásoknál már önmagában ismert és a —6— reakciós körzetig terjedő folyamatos bővülete segítségével növeljük. Ha, pl. többfázisú áram alkalmazása esetében, több grafitelektródát alkalmazunk, célszerű, ha minden egyes elektródához a reakciós elegyet külön adagoljuk, erre azonban nincs feltétlenül szükség. A találmány szerinti eljárás foganatosítását a példaképen ismertetett berendezés segítségével az alábbiakban röviden ismertetjük: A megőrölt és jól összekevert nyersanyagot a —12— tölcséren át a —10— szállítócsigához adagoljuk, mely azt tömöríti, és a reakciós térbe vezető adagolóakna legalsó részén, a —9— kölyű legmagasabb helyzetében, közvetlenül a —9— kölyű fölé szállítja. A —9— kölyűt és —10—• szállítócsigát hajtó, nem vagy csupán részben feltüntetett hajtóberendezéseket célszerűen egymással úgy kapcsoljuk, hogy á szállítócsiga a tömörített reakciós elegyet a kemenceaknába akkor szállítsa, amikor a kölyü legalsó holtpontja előtt vagy után mintegy >/3 utat tett meg. A szállítócsiga segítségével az aknába szállított anyagot a kölyű függőlegesen felfelé az aknába nyomja, miiközben az anyag a felfelé bővülő aknában szétterjed, és azt teljes szélességében kitölti. Az anyag végül a függőlegesen bevezetett grafitelektródáva] jut érintkezésbe, amikorsis az —5— • grafitelektíróda és az eüenelektródaként működő —8— reakciós elegy között fényív létesül, és a redukáláshoz szükséges meleget létesíti. A keletkezett gázalakú reakciós termékek a reakciós térből oldalnyíláson át a —-4— lecsapótérbe távoznak. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás a redukálási hőmérsékleten illanó fémek, mint magnézium, cink és hasonlók elektroterr mikus előállítására, oxidjaikból, redukálószerként szén segítségével, villamos kemencében, amelynek kemenceterébe a reakciós elegyet alulról felfelé bő-
