184343. lajstromszámú szabadalom • Eljárás éghető anyag-tartalmú alumíniumszilikátok komplex FeSiAl ötvözetté való feldolgozására
1 184 343 2 reakcióképességű és nagy elektromos ellenállású anyagok alkalmazása a kedvező, mert ezáltal a kemencében levő betét villamos ellenállása is megfelelő lesz. Mivel ez az egyes anyagszemcsék közötti átmeneti ellenállástól is függ, ezért az elegy vezető komponenseinek aprítása is egy ellenállásnövelési lehetőség. Az elegy gázátbocsátó képességének biztosítása miatt azonban poros frakciót nem szabad a kemencébe adagolni. A találmányunk szerinti eljárásnál a fentiekben felsorolt hátrányos anyagtulajdonságokat egy megfelelően megválasztott hőkezelési eljárással megszűntethetjük és az így kapott nedvességmentes és alacsony illótartalmú anyagot elektrotermikus úton saját karbontartalmával redukáljuk. A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapszik, hogy az éghetőanyag-tartalmú alumíniumszilikátokat viszonylag alacsony hőmérsékleten 500— 1000 °C között hőkezelve porózus szerkezetű, kevésbé grafitosodott, nagyobb ellenállású, rosszabb vezetőképességű és jó reakcióképességű anyag állítható elő. A termikus kezelésnél — amelynek hőigényét részben vagy teljesen a felesleges karbon és az iilótartalom elégetése biztosítja — az iilótartalom eltávozása térfogati, míg a karbon leégés felületi jelenség. Tekintve, hogy a hőkezelés során végbemenő grafitosodási és a felületi karbonkiégési folyamatok a hőkezelési idő függvénye, míg a visszamaradó iilótartalom pedig elsősorban a hőmérséklettől függ, így a hőkezelt termék tulajdonságai jól befolyásolhatók. A felületén porózus oxidokkal borított anyagszemcsék közötti nagy elektromos ellenállás szükségtelenné teszi az anyag villamos vezetőképességét rontó adalékanyagok alkalmazását. A megfelelően elvégzett hőkezelés segítségével a kiindulási anyagban levő karbonfelesleget megszűntetve és az elektrotermikus gyártást kedvezőtlenül befolyásoló mintegy 20—40 % ballasztot kitevő nedvességet és illőt eltávolítva optimális fizikai és kémiai tulajdonságú anyagot lehet előállítani, amely az elektromos kemencébe kerülve megtartja szilárdságát és elektromos tulajdonságait (a hőmérséklet hatására) kisebb mértékben változtatja, mintha ugyanazt nyersen adagolnánk a kemencébe. A találmány szerinti eljárást az alábbi példával szemléltetjük: Példa Az 1. táblázat első oszlopában közölt minőségű égőpalát egy 400X400 mm keresztmetszetű, 4500 mm aknamagasságú olajtüzelésű aknáskemencében 3 óra hosszat hőkezcljiik 600-650 °C között. 1 t kigázosított anyag előállításához 35 kg fűtőolajat használunk fel. A feladott égőpala 10—30 mm közé eső szemnagysága a kigázosítás alatt átlagosan a kétharmadára csökken. A kapott termék inmediát analízisét és a hamu %-os kémiai összetételét ugyancsak az 1. táblázat tartalmazza. 1. táblázat Komponensek Égőpala Hőkezelt égó'pala Hamu Nedvesség 11,2 1,90 Si02 '47,14 MgO:2,73 Illő 19,9 4,32 Al2 0, 26.82 TíOt : 1,74 Hamu 50,4 70,53 Fe20,13,05 V20\ :0,3 Fix karbon 3 8.5 23,23 CaO 7,33.MnO:0,l A hőkezelt darabos anyag 1 tonnájához a gyártandó ötvözet 30—35 % közötti vastartalmúnak beállítása céljából 56 kg vasforgácsot keverünk. Az így kapott elegy % os összetételét a 2. táblázat foglalj 2. táblázat a össze : Nedvesség 1,8 Al2 03 17,50 Illő 4,1 Si02 31,48 Hamu 66,8 Fe2 03 8,72 F;x karbon 22,0 CaO 4,89 Vasforgács 5,3 Ti02 1,16 Fix karbon__n __összes Fe hamu ’ Si02+AI203 A fenti elegyet egy 1,2 MVA-es három fázisú ívkemencében dolgozzuk fel. Az ' így előállított ötvözet %-os kémiai összetételét és a gyártási paramétereket a 3 táblázatban foglaljuk össze: 3. táblázat Ötvözet Gyártási összetétele paraméterek St: 38,24 Áramfelhasználás: 13,52 kWh/kg Al: 20,00 Fémkihozatalok (%) Fe: 33,50 Si: 88,6 Ca: 1,30 AI: 73,5 Ti: 0,40 Anyagfelhasználás Si/Al: 1,92 Hőkezelt pala: 2,78 Vasforgács: 0,158 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3
