Способ получения алюминия

 

Изобретение относится к области производства алюминия восстановлением окиси алюминия углеродом. Целью изобретения является повышение выхода продукта и улучшение его качества . Газовая смесь из восстановительной камеры по газоотводящему рукаву поступает в колонку. Газовая смесь распределяется по всему объему и орошается жидким алюминием, подаваемым в количестве 38-100% от исходного содержания алюминия в шихте. Дозировка алюминия осуществляется по замкнутому циклу. 3 Ш1., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБ ЛИК

„„Я0„„1271907 (59 4 С 22 В 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

»»

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ""

К AST0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬЭ М

CO

CO (21) 3818795/22-02 (22) 05. 12,84 (46) 23. 11. 86. Бюл. Ф 43 . (7 1) Иркутский филиал Всесоюзного ордена Октябрьской Революции научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) Ю.Л.Нуйкин, В.Н.Сметанин и И.К.Карпов (53) 669.713.1.052 (088.8) (56) Патент Франции 9 2152440, кл. С 22 В 2 1/00, опублик. 1973. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к области производства алюминия восстановлением окиси алюминия углеродом. Целью изобретения является повышение выхода продукта и улучшение его качества. Газовая смесь иэ восстановительной камеры по газоотводящему рукаву поступает в колонку. Газовая смесь распределяется по всему обьему и орошается жицким алюминием, подаваемым в количестве 38-100Х от исходного содержания алюминия в шихте. Доэировка алюминия осуществляется по замкнутому циклу. 3 ил., 1 табл.

1271907

Изобретение относится к металлургии легких металлов и, в частности, касается производства алюминия прямым восстановлением окисла алюминия углеродом.

Целью изобретения является повышение выхода продукта и улучшение его качества.

Изобретение заключается в том, что конденсацию газообразного алюминия, полученного в процессе двустадийной термической обработки алюминийуглеродсодержащей шихты, проводят в конденсаткамере жидким алюминием, подаваемым в объем газообразного алюминия в количестве 38100Х от исходного содержания алн>миния в шихте.

На фиг.1-3 изображена схема установки для осуществЛения способа.

Установка состоит из первой нагревательной камеры 1, футерованной графитовыми блоками, имеет отверстия

2, предназначенные для удаления окиси углерода, снабжена графитовыми электродами 3 сопротивления для нагрена шихты, угольный.под 4 печи, выполненный наклонным с изменяюо щимся углом 0-20, высокотемпературной нагревательной камерой 5, нагрев в -которой может быть осуществлен либо электродами 3, либо плаэмотроном, установленным вертикально (не показан), газоотводящим рукавом 6, автоматической задвижкой 7 для отсекания потока газа и конденсационной камерой 8.

Конденсационная колонка 8 может быть двух конструкций (фиг.2) и выполнена из стального кожуха 9, футерованного асбестом и глиноземом на жидком стекле. Для подвода газа из восстановительной камеры колонка снабжена рукавом с клапаном 10, а для разгрузки металла — выпускным клапаном 11, для орошения — трубопроводом 12.

Колонка внутри разделена тремя стальными решетками 13, которые закреплены разъемно на кожухе 9 болтаНа решетки загружены шары 14 из инертного материала диаметром 5-8 мм.

В верхней части колонка снабжена распылительными форсунками 15 для подачи жидкого алюминия насосом 16 иэ pesepвуара 17.

Брикеты шихты подают транспортером горизонтально в камеру 1 предва5

55 рительного нагрева,. футерованную графитовыми блоками и имеющую наклонный под 4. Необходимую температуру (1400о

1800 С) поддерживают при помощи графитового электрода 3 сопротивления.

В результате предварительного обжига удаляют основную массу влаги летучих окиси углерода.

Основная масса образующейся окиси углерода уходит из камеры за счет естественной тяги через отверстия 2 в своде печи и эа счет разности давления газа внутри печи и снаружи, т.е. к моменту образования газообразного алюминия в восстановительной камере 5, нагреваемой либо электродами 3, либо плазмотроном, количество СО незначительно, что исключает какие-либо осложнения при конденсации газов.

Процесс в конденсационной колонке 8 идет непрерывно при давлении

1 атм.

Газовая смесь из восстановительной камеры S по газоотводящему рукаву 6 через клапан 10 поступает в колонку 8, заполненную шарами 14 из инертного материала, расположенными на стальных решетках 13. Газ распределяется по всему объему колонки 8 и орошается жидким алюминием, подаваемым в количестве 38-100Х от исходного содержания алюминия в шихте с помощью насоса 16 иэ резервуара 17 через распылительные форсунки 15, Дозировка алюминия осуществляется по замкнутому циклу.

Другая схема осуществления способа показана на фиг.3. Для орошения газообразного алюминия камера снабжена трубопроводом 18 для перекачки жидкого алюминия и оросительными воронками 19.

Зависимость извлечения алюминия из газовой смеси от условий проведения процесса конденсации показана в таблице, Как видно из таблицы,при дозировке А(в количестве 38-100Х газовая смесь становится насыщенной, пар достигает точки росы и начинается интенсивное выделение жидкого алюминия.

Приложение внешнего давления к газовой смеси от 2 до 3 атм приводит к изменению термодинамических условий равновесия газовой смеси и сдвигает равновесие в сторону выделения жидкого алюминия (т.е. повышается

1271 907

Количест- ИзвлеОпыт

Пр ила гаемое давление на

Извлеч ние, А

7. во подаваемого А чение

Ай, 7. стадии конденсации, Р, атм для орошения газа,X.0

1,6

18

17

1,7

1,8

30

1,9

23

90, 92

93,05

2,5

99,99 100

99,99 110

99,99 150

3,5

10 парциальное давление алюминия и достигается смесью точка росы).

Дозировка AE свыше 100Х экономически нецелесообразна ввиду перегрузки агрегата избыточным материалом и иэ-за дополнительных энергетических затрат.

Дозировка AI ниже 38Х и общее давление ниже 2 атм не дают эффекта из-за того, что парциальное давление 10

А1 недостаточно в газовой смеси (концентрация Af недостаточна для насыщения пара, процесс конденсации идет в незначительной степени).

Изобретение позволит получать 5 алюминий более высокого качества по примесям за счет исключения из системы посторонних газов (Н и СН ) и разбавления жидким чистым алюмийием при конденсации газообразного. Выход щ чистого продукта также повышен за счет того, что конденсация газообразного алюминия приводится в объеме, а не на плоскости.

Формула иэ обретения

Способ получения алюминия, включающий двустадийную термическую .обработку алюминийуглеродсодержащей шихты с последующей конденсацией полученного газообразного алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта и улучшения его качества, конденсацию осуществляют жидким алюминием, подаваемым в объем газообразного алюминия в количестве 38-100Х от исходного содержания алюминия в шихте.

96,92

99, 98

99,99

99,99

99,99

1271907 б 7

uxma

Игаз

Фиг. 1

Фиг.,7

Составитель О.Голыжникова

Техреду И.Попович

Редактор Н.Гунько

Корректор Е. Сирохман

Заказ 6312/27 Тираж 567

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4