151209. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémek és ötvözetek előállítására fémmel való termikus redukció útján
151209 9 10 mérsékletekkel szembeni ellenállóképessége szabja meg. Így tehát lefolytathatjuk a reakciót igen gyorsan, ami a gazdaságosság szempontjából előnyös; ha viszont az egyensúlyi állapot még nem állt be, a reakció lefolyását a kívánt mértékben el is nyújthatjuk. Dolgozhatunk oly módon is, hogy a folyékony salak felszínén egy szilárd réteg legyen jelen, ami által a sugárzó hő folytán beálló kalóriaveszteséget minimálisra csökkenthetjük és jobban védjük a reakció által termelt fémet az oxidálódástól és/vagy nitridálódástól. A nitridálódás bekövetkezésének és zárványok képződésének gátlásához hozzájárulhatunk a reakcióhőmérséklet, valamint a salak olvadáspontjának és összetételének megfelelő megválasztása útján is. A reakció termelési hányadát — amelyet a „B" redukálószer minősége is befolyásol — oly mértékig emelhetjük, amely a reakció lefolytatására választott hőmérsékleten fennálló egyensúlyi értéket megközelíti. Ez a termelési hányad sokkal magasabb, mint amilyen az eddigi eljárásokkal elérhető volt; éppen a reakció időtartamának és hőmérsékletének változtathatósága teszi az ilyen magas termelési hányadokat lehetővé. A találmány szerinti eljárást az alábbi lépésekből álló gyártási ciklus alakjában is lefolytathatjuk: a) Az „A" oxidált vegyület megolvadt tömegébe a ,,B" fémes redukálóanyagot szilárd eloszlatott állapotban, a szükségesnél kisebb mennyiségben lövelljük be, amikor is egyrészt az előállítani kívánt fémet vagy ötvözetet a „B" anyagtól gyakorlatilag mentes állapotban kapjuk, másrészt nz „A" jellegű oxidokban szegényebb folyékony salakhoz jutunk. b) Ezt az ,,A" oxidokban elszegényített folyékony salakot lecsapoljuk és azután a megolvadt tömegbe oly mennyiségi arányban lövelljük be a fémes redukálóanyagot, amely legalábbis egyenlő a sztöchiometrikus aránnyal, amikor is egy lényegileg kimerített salakhoz jutunk és esetleg olyan ötvözethez („R"), amely a fémes redukálószert is tartalmazza; ezt az „R" ötvözetet azután szilárd, eloszlatott alakba hozhatjuk és visszakeringtethetjük az a) lépésbe; az eljárásnak ebben a b) lépésében — amennyiben ez kívánatos — valamely más, pl. kevésbé költséges redukálóanyagot is alkalmazhatunk, mint az a) lépésben. A találmány szerinti metallotermikus redukció során olyan anyagokat alkalmazhatunk, amelyek széntől lényegileg mentesek; így a redukciós folyamat végén olyan termékekhez juthatunk, amelyek kielégítik a teljesen szénmentes anyagokat igénylő felhasználási célok esetében fennálló követelményeket is. A találmány szerinti eljárásban a redukálóanyag belövellésére hordozóközegként gázokat, mint levegőt, oxigént, túlhevített vízgőzt, nitrogént, széndioxidot, szénmonoxidot, főként szénmonoxidból és/vagy széndioxidból álló gázelegyeket, metánt, főként metánt tartalmazó 45 50 55 60 MnO 18% Si02 31% CaO 32% MgO 5% A12 0 3 10% FeO 0,40% gázelegyeket, argont stb. alkalmazhatunk; a közeg tartalmazhatja a fent említett gázok csupán egyikét vagy több ilyen fajta gázt akár egyidejűleg, akár egymást követően. 5. Az alábbi példák a találmány szerinti eljárás közelebbi megvilágítását szolgálják; megjegyzendő azonban, hogy a találmány egyáltalán nincs ezekre a példákra korlátozva. 10 1. példa: Egy alábbi összetételű mangán-salakot 15 20 25 30 35 A visszamaradó salak 2%-nál kisebb mennyiségű mangánoxidot tartalmaz. 40 2. példa: a) Az alábbi összetételű mangánércet leeresztünk egy nagyolvasztó-kemencéből és egy kb. 1300 C° hőmérsékletű elektromos kemencébe visszük. 80 súlyrész ilyen összetételű salakhoz 18 rész meszet és 2 rész folypátot adunk, majd újból felhevítjük kb. 1450 C° hőmérsékletig. Az így kapott megolvadt tömegbe sűrített levegő segítségével 6 rész 98% szili ciumtartalmú ferrosziliciumot fúvatunk be. Termékként az alábbi összetételű fémet kapjuk: szilícium 30 súly% mangán 64 súly«/,, vas 5,9 súly% szén 0,10 súly% alatt, Mn02 MnO Si02 FeO CaO A12 0 3 MgO 50<y0 24% 9% 3% 1% 1% 1% elektromos kemencében megolvasztjuk. 73 súlyrész megolvasztott érchez 24 rész meszet és 3 rész folypátot adunk, majd 25 súlyrész alábbi összetételű szilikomangánt fúvatunk be a megolvadt tömegbe: szilícium 25o/a mangán 65% vas 9% szén 0,5% alatt. A kapott fémet' öntőformába lecsapolva, az alábbi összetételű finomított ferromangánt 65 kapjuk: 5
