FI70253C - Framstaellning av aluminium- kisellegeringar - Google Patents

Framstaellning av aluminium- kisellegeringar Download PDF

Info

Publication number
FI70253C
FI70253C FI830266A FI830266A FI70253C FI 70253 C FI70253 C FI 70253C FI 830266 A FI830266 A FI 830266A FI 830266 A FI830266 A FI 830266A FI 70253 C FI70253 C FI 70253C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
gas
aluminum
reducing agent
powder
coke
Prior art date
Application number
FI830266A
Other languages
English (en)
Other versions
FI70253B (fi
FI830266L (fi
FI830266A0 (fi
Inventor
Sune Eriksson
Original Assignee
Skf Steel Eng Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Skf Steel Eng Ab filed Critical Skf Steel Eng Ab
Publication of FI830266A0 publication Critical patent/FI830266A0/fi
Publication of FI830266L publication Critical patent/FI830266L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI70253B publication Critical patent/FI70253B/fi
Publication of FI70253C publication Critical patent/FI70253C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026Alloys based on aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Description

70253
Alumiini-pii-lejeerinkien valmistus
Keksinnön kohteena on menetelmä alumiini-pii-lejee-ringin valmistamiseksi luonnon kivennäisistä ja hiilijau-5 heesta.
Piitä lisätään usein muutama prosentti alumiiniin suuremman kovuuden ja siten käyttökelpoisuuden rakennusaineena antamiseksi alumiinille. Tavallisesti pii ja alumiini valmistetaan kumpikin erikseen ja sekoitetaan sitten 10 alumiinin sulattamisen yhteydessä jälkeentulevaa valamista varten erilaisiksi kappaleiksi.
Usein valmistetaan alumiini-piin lejeerinki, jota sitten käytetään seostettaessa alumiinia piin kanssa, esimerkiksi silumiini, joka sisältää 12 % piitä ja loput alumii-15 nia.
Ensiöalumiinin valmistus tapahtuu tavallisesti bauk-siitista sulatuselektrolyysillä, runsaasti energiaa vaativalla menetelmällä. Piitä valmistetaan valokaariuuneissa puhtaasta kvartsista ja hyvin puhtaista hiilistä ja koksista. 20 Kumpikin näistä menetelmistä on sinänsä runsaasti energiaa vaativa ja asettavat suuria vaatimuksia lähtöaineille.
Sen tähden on hyvin merkityksellistä voida suoraan runsaasti esiintyvistä alumiini-pii-kivennäisistä, esim. kyaniitista ja andalusiitista saada talteen alumiini-pii-lejeerinki.
25 Energian kulutus on tällaisessa menetelmässä merkittävästi pienempi. Yrityksiä tähän suuntaan on tehty mm. Neuvostoliitossa, jossa erilaisista alumiini-pii-kivennäisistä yritetään saada talteen alumiini-pii-lejeerinkejä karbotermistä tietä valokaariuunissa. Tässä tapauksessa kivennäinen sekoi-30 tetaan hiilijauheen kanssa ja priketoidaan. Lämpökäsittelyn jälkeen priketit syötetään valokaariuuniin.
Haittana tässä menetelmässä on, että puristeille asetettavat vaatimukset ovat hyvin suuria. Toisaalta tulee hiilimäärän olla oikea toisaalta tulee lujuuden olla riit-35 tävän suuri, niin että priketit eivät rikkoudu uunia syötettäessä ja uunissa.
70253
On äärimmäisen tärkeätä, että uunissa on oikea huokoisuus ja virranjohtokyky. Lisäksi ovat investoinnit syöt-tövalmistelua varten hyvin suuria jauhatuksineen, sekoitta-misineen, priketointeineen ja lämpökäsittelylaitteistoi-5 neen jne. samalla kun myös elektrodi-kustannukset ovat suuret.
Tämän keksinnön tavoitteena on voittaa edellä mainitut haitat ja aikaansaada menetelmä, joka tekee mahdolliseksi valmistaa alumiini-pii-lejeerinki yhdessä ainoassa 10 vaiheessa ja joka sallii jauhemaisten raaka-aineiden käytön.
Tämä aikaansaadaan alussa mainitulla tavalla tämän keksinnön avulla, joka on tunnettu siitä,että jauhemainen alumiini-piimineraali yhdessä hiilikantimen muodossa olevan pelkistimen kanssa kantokaasun avulla ruiskutetaan plas-15 mageneraattorin kehittämään plasmakaasuun, minkä jälkeen täten kuumennettu mineraali yhdessä pelkistimen ja runsaasti energiaa sisältävän p]asmakaasun kanssa johdetaan reaktioti-laan, jokaon pääasiallisesti kaikiItäpuoliltaan kiinteän kappalemaisen peloistimen ympäröimä.
20 Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti valitaan luonnon mineraari ryhmästä, joka käsittää kyaniitin, andalusiitin, silimiitin, nefeliinin, kvartsin, aluminium-oksidia sisältävää savea sekä myös bauksiitin ja kahden tai useamman näistä mineraaleista seoksia. Mineraalien mahdolli-25 sesti sisältämät haihtuvat aineosat höyrystyvät ja poistuvat poistokaasun mukana lauhdutettaviksi tai muulla sopivalla tavalla talteenotettaviksi. Esimerkkejä haihtuvista yhdisteistä, joita paitsi Al203 ja Si02 voi sisältyä mineraaleihin, ovat Na30 ja K20. Eräs esimerkki mineraaleista, jotka sisäl-30 tävät suurempia tai pienempiä määriä haihtuva yhdisteitä, on nefeliini.
Minaraali tai. mineraalit saatetaan sulatettaviksi reaktiolla ruiskutetun hiilen Janssa, jolloin muodostuu juokseva alumiini-pii-lejeerinki.
35 Keksinnön mukaisesti ehdotetulla jauhemaisten raaka- aineiden käytöllä helpotetaan ja huojennetaan pii- ja alumii- 3 70253 ni-raaka-aineiden valintaa. Keksinnön mukaisesti ehdotettu menetelmä on lisäksi tunteeton raaka-aineen sähköisille ominaisuuksille, mikä helpottaa pelkistimen valintaa.
Ruiskutettu pelkistin voi olla esim. hiilivetyjä, 5 kuten luonnon kaasua, hiilijauhetta, puuhiilijauhetta, antrasiittia, kiviöljykoksia, joka mahdollisesti voi olla puhdistettua ja koksisoraa.
Prosessiin tarvittavaa lämpötilaa voidaan helposti säätää yksikköä kohti plasmakaasua syötetyn sähköenergia-10 määrän avulla, minkä ansiosta saavutetaan optimi olosuhteet pienintä sähkönkulutusta varten.
Keksinnön erään sopivan suoritusmuodon mukaisesti johdetaan kiinteätä kappalemaista pelkistintä jatkuvasti reaktiovyöhykkeeseen sitä mukaan kun sitä kuluu.
15 Kiinteänä kappalemaisena pelkistimenä voidaan edulli sesti käyttää koksia, puuhiiltä, kiviöljykoksia ja/tai kaa-sunokea ja prosessissa käytetty plasmakaasu voi sopivasti olla reaktiovyöhykkeestä palautettua prosessikaasua.
Kiinteä kappalemainen pelkistysaine voi olla jauhe, 20 joka on muutettu kappalemuotoon kideaineen avulla, jonka aineosina ovat C ja H ja mahdollisesti myös 0, esim. sak-saroosin avulla.
Keksinnön vielä erään suoritusmuodon mukaan on käytetty plasmageneraattori ns. induktiivinen plasmageneraatto-25 ri, minkä ansiosta elektrodeilta tulevat epäpuhtaudet vähenevät absoluuttiseen minimiin.
Keksinnön mukaisesti ehdotettua menetelmää voidaan edullisesti käyttää suuren puhtauden omaavien alumiini-pii-lejeerinkien valmistukseen, jolloin raaka-aineina voidaan 30 käyttää erittäin puhdasta A^O^, Si02 ja pelkistimiä, joilla on hyvin pienet epäpuhtauspitoisuudet.
Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa muutamin suoritusesimerkein. Reaktiot saatetaan edullisesti tapahtumaan kuilu-uunin kaltaisessa reaktorissa, jonka yläosaan 35 jatkuvasti syötetään kiinteätä pelkistintä esimerkiksi syöt-töaukon läpi, jossa on jaettuja ja suljettuja syöttörännejä 70253 tai renkaanmuotöinen syöttörako kuilun kehän yhteydessä.
Jauhemainen mineraali puhalletaan alaspäin reaktoriin hormien läpi inertin tai pelkistävän kaasun avulla. Samanaikaisesti voidaan sisään puhaltaa hiilivetyjä ja 5 mahdollisesti myös happikaasua, edullisesti samojen hormien läpi.
Kappalemaisella pelkistysaineella täytetyn kuilun alaosassa on reaktiotila, jota kaikilta puolilta ympäröi kappalemainen pelkistysaine. Tässä pelkistysvyöhykkeeseä 10 tapahtuu A^O^sn ja Si02Jn sulattaminen ja pelkistäminen äkillisesti.
Poistuva reaktorikaasu, joka koostuu seoksesta, jossa on hiilioksidia ja vetyä suuressa pitoisuudessa, voidaan palauttaa ja käyttää kantokaasuna plasmakaasua varten.
15 Ylijäämäkaasua voidaan edullisesti käyttää energian kehit tämiseen.
Esimerkki 1
Suoritettiin koe puolisuuressa mittakaavassa. Raaka-aineena käytettiin kyaniittia, jonka raekoko oli alle 2 mm.
20 "Reaktiotila" oli koksia. Pelkistimenä käytettiin hiilijauhetta ja kantokaasuna ja plasmakaasuna käytettiin pestyä pelkistyskaasua, joka sisälsi CO ja I^·
Syötetty sähköteho oli 1000 kW. Raaka-aineeksi syötettiin 3 kg kyaniittia/minuutti ja pelkistimeksi syötettiin 25 1,2 kg hiilijauhetta/minuutti ja 0,3 kg koksia/minuutti.
Kokeessa valmistui yhteensä n. 500 kg alumiini-pii-lejeerinkiä, jonka Al-pitoisuus oli 62 %. Keskimääräinen sähkön kulutus oli n. 11 kWh/kg tuotettua alumiini-pii-lejee-rinkiä.
30 Koe toteutettiin pienessä mittakaavassa, minkä joh dosta lämpöhäviö oli suuri. Ottamalla kaasu talteen voidaan sähkönkulutusta edelleen pienentää jä lämpöhäviöt vähenevät myös merkittävästi suuremmassa laitoksessa.
Esimerkki 2 35 Suoritettiin koe puolisuuressa mittakaavassa. Raaka- aineena käytettiin kvartsihiekkaa ja AljO^, jonka raekoko oli 5 70253 2 mm. "Reaktiotila" oli koksia. Pelkistimenä käytettiin hiilijauhetta ja kantokaasuna ja plasmakaasuna käytettiin pestyä pelkistyskaasua, joka sisälsi CO ja H2·
Syötetty sähköteho oli 1000 kW. Raaka-aineina syö-5 tettiin 2 kg A^O^ ja 1 kg Si02/min ja pelkistimenä syötettiin 1,2 kg hiilijauhetta/min ja 0,3 kg koksia/min.
Kokeessa valmistui yhteensä n. 500 kg alumiini-pii-lejeerinkiä, jonka Al-pitoisuus oli 62 %. Keskimääräinen sähkön kulutus oli n. 11 kWh/kg valmistunutta alumiini-pii-10 lejeerinkiä.
Koe toteutettiin pienessä mittakaavassa, minkä johdosta lämpöhäviö oli suuri. Ottamalla kaasu talteen voidaan sähkön kulutusta edelleen pienentää ja lämpöhäviöt pienenevät myös merkittävästi suuremmassa laitoksessa.

Claims (5)

6 70253
1. Menetelmä alumiini-pii-lejeerinkien valmistamiseksi luonnon mineraaleista, jotka sisältävät aluminium- 5 oksidia ja piidioksidia, ja hiilijauheesta, tunnet-t u siitä, että luonnon mineraali jauheen muodossa yhdessä hiilikantimen muodossa olevan pelkistimen kanssa kanto-kaasun avulla ruiskutetaan plasmageneraattorin kehittämään plasraakaasuun, minkä jälkeen näin kuumennettu mineraali) li yhdessä pelkistimen ja runsaasti energiaa sisältävän plasmakaasun kanssa johdetaan reaktiotilaan, joka on pääasiallisesti kaikilta puolilta kiinteän kappalemaisen pel-kistysaineen ympäröimä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-15 n e t t u siitä, että luonnon mineraali valitaan ryhmästä, joka käsittää andalusiitin, kyaniitin,silimiitin, nefelii-nin, kvartsin, aluminiumoksidia sisältävää savea sekä bauksiitin ja kahden tai useamman näistä mineraaleista seoksia.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että hiilikantimena ruiskutetaan hiilivetyjä kuten luonnon kaasua, hiilijauhetta, puuhiilijauhetta, antrasiittia, kiviöljykoksia, joka voi olla puhdistettua tai koksisoraa.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kiinteänä kappalemaisena pelkistys-aineena käytetään koksia, puuhiiltä, kiviöljykoksia ja/tai kaasunokea.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-30 n e t t u siitä, että kantokaasuna menetelmässä käytettyä plasmakaasua varten käytetään reaktiovyöhykkeestä palautettua prosessikaasua.
FI830266A 1982-10-22 1983-01-26 Framstaellning av aluminium- kisellegeringar FI70253C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8206002A SE450583B (sv) 1982-10-22 1982-10-22 Sett att framstella aluminium-kisel-legeringar
SE8206002 1982-10-22

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI830266A0 FI830266A0 (fi) 1983-01-26
FI830266L FI830266L (fi) 1984-04-23
FI70253B FI70253B (fi) 1986-02-28
FI70253C true FI70253C (fi) 1986-09-15

Family

ID=20348307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI830266A FI70253C (fi) 1982-10-22 1983-01-26 Framstaellning av aluminium- kisellegeringar

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4481031A (fi)
JP (1) JPS5976836A (fi)
AU (1) AU549922B2 (fi)
BE (1) BE895962A (fi)
BR (1) BR8300695A (fi)
CA (1) CA1189478A (fi)
CH (1) CH657152A5 (fi)
DD (1) DD209481A5 (fi)
DE (1) DE3303694C2 (fi)
ES (1) ES519717A0 (fi)
FI (1) FI70253C (fi)
FR (1) FR2534930B1 (fi)
GB (1) GB2128635B (fi)
IT (1) IT1160712B (fi)
NL (1) NL8300405A (fi)
NO (1) NO161383C (fi)
SE (1) SE450583B (fi)
YU (1) YU25383A (fi)
ZA (1) ZA831133B (fi)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4786467A (en) * 1983-06-06 1988-11-22 Dural Aluminum Composites Corp. Process for preparation of composite materials containing nonmetallic particles in a metallic matrix, and composite materials made thereby
US4759995A (en) * 1983-06-06 1988-07-26 Dural Aluminum Composites Corp. Process for production of metal matrix composites by casting and composite therefrom
SE453304B (sv) * 1984-10-19 1988-01-25 Skf Steel Eng Ab Sett for framstellning av metaller och/eller generering av slagg fran oxidmalmer
US4865806A (en) * 1986-05-01 1989-09-12 Dural Aluminum Composites Corp. Process for preparation of composite materials containing nonmetallic particles in a metallic matrix
EP0283517B1 (de) * 1986-09-29 1992-03-18 Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Aljuminievoi, Magnievoi I Elektrodnoi Promyshlennosti Verfahren zur herstellung von aluminosilikonlegierungen mit 2-22 gewichtsprozent silizium
AU597926B2 (en) * 1986-09-29 1990-06-14 Spetsialnoe Konstruktorskoe Bjuro Magnitnoi Gidrodinamiki Instituta Fiziki Akademii Nauk Latviiskoi Ssr Obtaining aluminosilicon alloy containing 2-22 per cent silicon
US5083602A (en) * 1990-07-26 1992-01-28 Alcan Aluminum Corporation Stepped alloying in the production of cast composite materials (aluminum matrix and silicon additions)
US8900341B2 (en) 2010-05-20 2014-12-02 Dow Corning Corporation Method and system for producing an aluminum—silicon alloy
RU2493281C1 (ru) * 2012-04-23 2013-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "НОРМИН" Способ получения наноразмерных порошков алюминий-кремниевых сплавов
DE102020202484A1 (de) 2020-02-26 2021-08-26 Technische Universität Bergakademie Freiberg Vorrichtung zum Schmelzen von Metallen

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB894487A (en) * 1959-08-31 1962-04-26 Aluminium Ind Ag Improvements relating to the production of aluminium-silicon alloys and furnaces foruse therein
US3257199A (en) * 1963-07-19 1966-06-21 Reynolds Metals Co Thermal reduction
DE1250796B (de) * 1963-08-13 1967-09-28 Ciba Aktiengesellschaft, Basel (Schweiz) Verfahren zur Herstellung von feinteiligen, nicht pyrophoren Carbiden von Metallen oder Metalloiden der III., IV., V. oder VI. Gruppe des Periodischen Systems
GB1198294A (en) * 1966-07-13 1970-07-08 Showa Denko Kk Production of Aluminium
SU454839A1 (ru) * 1971-09-17 1977-11-25 Днепровский Ордена Ленина Алюминиевый Завод Брикет дл получени силикоалюмини
US3860415A (en) * 1972-08-02 1975-01-14 Ethyl Corp Process for preparing aluminum
US4072504A (en) * 1973-01-26 1978-02-07 Aktiebolaget Svenska Kullagerfabriken Method of producing metal from metal oxides
GB1538231A (en) * 1975-10-13 1979-01-17 Reynolds Metals Co Carbothermic production of aluminum
GB1565065A (en) * 1976-08-23 1980-04-16 Tetronics Res & Dev Co Ltd Carbothermal production of aluminium
GB1529526A (en) * 1976-08-27 1978-10-25 Tetronics Res & Dev Co Ltd Apparatus and procedure for reduction of metal oxides
US4046558A (en) * 1976-11-22 1977-09-06 Aluminum Company Of America Method for the production of aluminum-silicon alloys
SE443799B (sv) * 1977-06-21 1986-03-10 Minnesota Mining & Mfg Anordning for bakterieodling fran en begynnelsepopulation till en slutpopulation, innefattande stavformigt ymporgan

Also Published As

Publication number Publication date
ZA831133B (en) 1984-09-26
IT8319353A0 (it) 1983-01-31
NO161383B (no) 1989-05-02
DD209481A5 (de) 1984-05-09
NO161383C (no) 1989-08-09
FR2534930B1 (fr) 1993-02-19
FR2534930A1 (fr) 1984-04-27
GB8303088D0 (en) 1983-03-09
SE8206002D0 (sv) 1982-10-22
DE3303694A1 (de) 1984-04-26
IT1160712B (it) 1987-03-11
ES8401142A1 (es) 1983-12-01
AU1174983A (en) 1984-05-03
DE3303694C2 (de) 1985-11-07
SE450583B (sv) 1987-07-06
SE8206002L (sv) 1984-04-23
NO830224L (no) 1984-04-24
FI70253B (fi) 1986-02-28
NL8300405A (nl) 1984-05-16
US4481031A (en) 1984-11-06
BR8300695A (pt) 1984-06-05
AU549922B2 (en) 1986-02-20
GB2128635A (en) 1984-05-02
GB2128635B (en) 1986-05-21
FI830266L (fi) 1984-04-23
CA1189478A (en) 1985-06-25
JPS5976836A (ja) 1984-05-02
FI830266A0 (fi) 1983-01-26
ES519717A0 (es) 1983-12-01
BE895962A (fr) 1983-06-16
CH657152A5 (de) 1986-08-15
YU25383A (en) 1985-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3215522A (en) Silicon metal production
US4439410A (en) Method of manufacturing silicon from powdered material containing silica
CA1244656A (en) Processes and appparatus for the smelting reduction of smeltable materials
FI70253C (fi) Framstaellning av aluminium- kisellegeringar
EP4279453A2 (en) Process for the production of commercial grade silicon
JPS6261657B2 (fi)
US4680096A (en) Plasma smelting process for silicon
SU1329623A3 (ru) Способ получени ферросилици
US4594236A (en) Method of manufacturing calcium carbide from powdered lime and/or limestone
KR890003344B1 (ko) 페로보론(ferroboron)의 제조공정
JPH101728A (ja) 酸化錫の還元処理方法及び装置
EP2057294A2 (en) A method for the commercial production of iron
US3768998A (en) Method of smelting high quality ferrosilicon
WO1985001750A1 (en) Smelting nickel ores or concentrates
GB2094354A (en) Producing Mn-Fe alloy by carbothermic reduction
SU1333229A3 (ru) Способ получени кремни
RU2166555C1 (ru) Способ переработки огарка обжига никелевого концентрата от флотационного разделения медно-никелевого файнштейна
KR20240027605A (ko) 망간계 합금의 제조 방법 및 그 제조 장치
CA2012011A1 (en) A two-stage ferrosilicon smelting process
KR890004535B1 (ko) 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹공정
SU1492488A1 (ru) Способ защиты полых электродов в руднотермических печах
RU2168463C2 (ru) Способ получения карбида кальция
CN1142544A (zh) 以铁矾土为原料冶炼硅铝铁合金
NZ203468A (en) Manufacture of ferrosilicon
JPS59182948A (ja) フエロマンガン合金の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: SKF STEEL ENGINEERING AB