151669. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tisztított alumíniumnitrid előállítására

151669 5 6 C hőmérsékleten bevezetjük az Í(1) rozsdamentes acélból készült kamrába; a bevezetés a (8) vezetéken keresztül történik; óránként lényegileg 5000 liter levegőt és 48 040 liter nitrogént táplálunk be. 'E mennyiségi arányok esetében a bevezetésre kerülő gáz 100 ti. részében kb. 1,9 tf. rész oxigén van jelen. A nitrogént és a levegőt a (11) vezetékeken keresztül vezetjük be a '(10) hevítőberendezésbe. A szennyezett alumíniumnitridet közönséges hőmérsékleten vezetjük be az (5) betáplálóberendezésbe és ennek segítségével, gázzáró módon tápláljuk be az (1) kamrába. A kiindulóanyag az (1) kamra tetején elrendezett 1(4) betáplálónyíláson keresztül lép be a függőleges elrendezésű, hengeralakú i(l) kamrába. A szilárd termék a gravitáció hatására mozog tovább a kamrában és a kamra alján elrendezett (6) kiürítőnyíláson keresztül lép ki abból. A nyers nitridet a gázokkal való hőcsere útján 650 C° hőmérsékletre hevítjük fel; ilyen hőmérsékleten kerül az anyag az í(l) kamra (14) szintjébe, amely a gázoknak a kamrába való bevezetésére szolgáló (8) vezeték <(2) szintjénél mélyebben van. Ezen a hőmérsékleten a nyers nitridben jelenlevő szén égése megkezdődik. Ez az égés akkor fejeződik be, amikor a szilárd termék eléri a i(15) szintet. A termék hőmérséklete a i(14) szinttől a t(15) szintig való haladása közben 650 C°-ról szabályszerű módon 740 C°-ig emelkedik. Ez utóbbi hőmérsékletet a szilárd tömeg egyetlen ponton sem lépi túl a kamrán keresztül való haladása során. A tisztított alumíniumnitrid a 1(9) vezeték (3) szintje alatti szintig halad tovább és itt hűtésnek vetjük alá az anyagot, mielőtt az a gázzáró módon működő 1(7) kiürítőberendezésbe kerülne. Az így tisztított alumíniumnitrid 0,3 súly% visszamaradó szenet, 1,7 súly% alumíniumoxidot és 98 súly% alumíniumnitridet tartalmaz. A széndioxidot is tartalmazó gázok a ((9) csövön át távoznak, 740 C° hőmérsékleten. A szilárd tömeg hőmérsékletét a kívánt szintben a ;(13) rozsdamentes acélcsőben különböző szintekben elhelyezett három hőmérő segítségével határozhatjuk meg. Az eljárás hőegyensúlyának fenntartására szükséges elektromos energia a betáplált szenynyezett alumíniumnitrid 1 kg-j ára számítva 5,6 kWó körül van. A kemence üzemének megindításakor oxigén belépését mindaddig gátolni kell, míg a szenynyezett alumíniumnitridet a kamrában az oda belépő forró gáz segítségével, szabályozott ütemben 650 C° hőmérsékletre fel nem hevítettük; ezután fokozatosan, a fentebbiekben megadott mennyiségű arányban vezetjük be az oxigént levegő alakjában a kamrába. 2. példa: A kemence rendes üzemi hőmérsékletre való fölhevítése céljából a gázokat egy a 2. ábrán fel nem tüntetett elektromos hevítőberendezés segítségével hevítjük fel. A gáz-keringtető rendes ütemének beállása és a rendes üzemi hőmérséklet elérése után folyamatosan óránként 2440 liter levegőt vezetünk be a i(ll) vezetékek egyikén keresztül a (9—12—8) gáz-visszakeringtető köráramba. Túlnyomás fellépésének elkerülése céljából óránként ugyancsak 2440 liter gázt vezetünk el ebből a köráramból a másik i(ll) vezetéken keresztül. A i(8) vezetéken keresztül 53 040 liter gázt vezetünk be a kamrába; ez a gáz oxigénből, nitrogénből és az alumíniumnitrid szennyezéseként jelenlevő szén elégéséből származó széndioxidból áll. A gázelegy oxigéntartalma kb. 5 tf.%, az oxigén felhasználási aránya kb. 25%. A jelen esetben — az 1. példa szerinti eljárással ellentétben — nincs szükség elektromos energiára az eljárás hőegyensúlyának fenntartása céljából, sőt, a i(9—12—8) köráram hőszigetelésének egy részét el kell távolítani a felesleges hőmennyiség eltávolítása céljából. Szabadalmi igénypontok: 1. Folytonos eljárás legfeljebb 12 súly% szenet tartalmazó szennyezett alumíniumnitrid-agglomerátumok széntartalmának szelektív pör-30 köles útján történő eltávolítására, azzal jellemezve, hogy ezeket az agglomerátumokat a) egy a külső légkörtől hőszigetelő módon elzárt kamrába visszük be oly módon, hogy azok a kamra teljes töltési magasságában érint-35 kezesben álljanak egymással; b) a gravitáció segítségével mozgatjuk őket tovább, lényegileg függőleges irányban; c) oly párhuzamos irányban áramló forró gázeleggyel hozzuk őket érintkezésbe, amely 40 valamely iners gázt, pl. széndioxidot, nitrogént stb. vagy ilyenek elegyét és emellett legalább annyi oxigént tartalmaz, amennyi az agglomerátumokban jelenlevő szén elégetésére sztöchiiometrikusan szükséges; 45 d) az agglomerátumokat az említett gázelegygyel való hőcsere útján 600 C° és 800' C° közötti hőmérsékletre hozzuk; e) legalább annyi ideig tartjuk őket érintkezésben az említett gázeleggyel, amennyi a ben-50 nük jelenlevő szén lényegileg teljes elégetéséhez szükséges és f) a kamrába bevezetett gázelegyben jelenlevő iners gáz segítségével az agglomerátumok hőmérsékletét 800 C° alatt tartjuk. 55 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás kiviteli módja, azzal jellemezve, hogy a kamra alsó részéből kilépő gázokhoz oxigént keverünk, előnyösen levegő alakjában, olyan mennyiségben, amely legalább egyenlő a szén elégése során 60 az így hozzáadott gáz-térfogattal lényegileg egyenlő térfogatú gázt elvezetünk a körfolyaelfogyasztott oxigén mennyiségével, ugyanakkor matból, míg a gáz főtömegét visszakeringtetjük a kamra felső részébe és érintkezésbe hozzuk 65 a kezelendő agglomerátumokkal. lü 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3