JPS5976836A - アルミニウム−珪素合金を製造する方法 - Google Patents
アルミニウム−珪素合金を製造する方法Info
- Publication number
- JPS5976836A JPS5976836A JP58018264A JP1826483A JPS5976836A JP S5976836 A JPS5976836 A JP S5976836A JP 58018264 A JP58018264 A JP 58018264A JP 1826483 A JP1826483 A JP 1826483A JP S5976836 A JPS5976836 A JP S5976836A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Silicon Compounds (AREA)
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は天然鉱物及び炭素粉末からアルミニウムー珪素
合金を製造する方法に関する。
合金を製造する方法に関する。
わずかなパーセントの珪素がしばしばアルミニウムに添
加され、アルミニウム強度を高めるため構造用材料とし
てその有用性を増している。通常珪素とアルミニウムは
個々に製造されアルミニウムが次に種々の要素に鋳造さ
れるために溶解される際に混合される。
加され、アルミニウム強度を高めるため構造用材料とし
てその有用性を増している。通常珪素とアルミニウムは
個々に製造されアルミニウムが次に種々の要素に鋳造さ
れるために溶解される際に混合される。
アルミニウムー珪素合金はしばしば製造されて12%珪
素と残部アルミニウムを含むシルミンのようV珪素含有
アルミニウムの合金化に用いられる。、 一次アルミニウムは極端にコストのか\る方法である溶
融′醒解を用いながらボーキサイトから一般的に製造さ
れる。珪素は電気アーク炉で純粋な石英と極端に純粋な
石炭とコークスから製造される。これら2つの方法はか
なりのエネルギ量と出発材料に対して多くの場所を要す
る。従って、らん黒石、紅柱石のような広く市販されて
いるアルミニウムー珪素鉱物から直接アルミニウムー珪
素合金を直接回収可能にすることは非常に興味深いこと
である。そのような方法でのエネルギ消費はかなり低い
。この方向での実験はソ連でも実施されており、例えば
電気アーク炉で炭素熱的に種々のアルミニウムー珪素鉱
物からアルミニウムー珪素合金を回収する試みがなされ
ている。この場合鉱物と炭素粉末を混合してブリケット
にする。熱処理後、ブリケットを電気アーク炉内に装入
される。
素と残部アルミニウムを含むシルミンのようV珪素含有
アルミニウムの合金化に用いられる。、 一次アルミニウムは極端にコストのか\る方法である溶
融′醒解を用いながらボーキサイトから一般的に製造さ
れる。珪素は電気アーク炉で純粋な石英と極端に純粋な
石炭とコークスから製造される。これら2つの方法はか
なりのエネルギ量と出発材料に対して多くの場所を要す
る。従って、らん黒石、紅柱石のような広く市販されて
いるアルミニウムー珪素鉱物から直接アルミニウムー珪
素合金を直接回収可能にすることは非常に興味深いこと
である。そのような方法でのエネルギ消費はかなり低い
。この方向での実験はソ連でも実施されており、例えば
電気アーク炉で炭素熱的に種々のアルミニウムー珪素鉱
物からアルミニウムー珪素合金を回収する試みがなされ
ている。この場合鉱物と炭素粉末を混合してブリケット
にする。熱処理後、ブリケットを電気アーク炉内に装入
される。
この方法についての欠陥はブリケットの必要性が極端に
高く、炭素の量は正確でなければならず、ブリケットは
装入中且つ炉内で分離しないように十分に強くなければ
ならない。
高く、炭素の量は正確でなければならず、ブリケットは
装入中且つ炉内で分離しないように十分に強くなければ
ならない。
炉内で確実な多孔性と導電性があることは最も重要であ
る。更に又、溶解の投資はり・リーング、混合ブリケッ
トの形成、熱処理等用の装置に関して極端に高く、同時
に電極コストが高くなる。
る。更に又、溶解の投資はり・リーング、混合ブリケッ
トの形成、熱処理等用の装置に関して極端に高く、同時
に電極コストが高くなる。
本発明の目的は上記欠点を取り除き且つ一段階でアルミ
ニウムー珪素合金の製造を可能し、粉末原料の使用を可
能にする方法を実施することである。
ニウムー珪素合金の製造を可能し、粉末原料の使用を可
能にする方法を実施することである。
これは序論で記した方法において、炭素キャリヤの形態
の還元剤と共に粉末状の天然鉱物が、プラズマ発生機で
発生したプラズマガス内にキ4ヤリャガスによって導入
せしめられ、その後該還元ガスとエネルギ富化プラズマ
ガスと共に、該加熱天然鉱物が塊状の固体還元剤で全側
面8実質的に囲まれた反応室内に導入せしめられること
を特徴とする本発明によって達成される。
の還元剤と共に粉末状の天然鉱物が、プラズマ発生機で
発生したプラズマガス内にキ4ヤリャガスによって導入
せしめられ、その後該還元ガスとエネルギ富化プラズマ
ガスと共に、該加熱天然鉱物が塊状の固体還元剤で全側
面8実質的に囲まれた反応室内に導入せしめられること
を特徴とする本発明によって達成される。
本発明の好ましい実施順様によれば該天然鉱物が紅柱石
、らん黒石、シリマイト、かすみ石、石英、ボーキサイ
トのようなアルミナ含有粘土及びこれらの鉱物の2つ又
はそれ以上の混合物からなる群から選択される。該鉱物
中に含まれるどんな揮発性成分も蒸発せしめられ排気ガ
スと共に出て凝縮され又は他の適当な方法で回収される
。該鉱物中に含まれるAt203及び5i02の他の揮
発性成分はNα20とに20である。種々の性質の揮発
性成分を含む鉱物の1例はかすみ石である。
、らん黒石、シリマイト、かすみ石、石英、ボーキサイ
トのようなアルミナ含有粘土及びこれらの鉱物の2つ又
はそれ以上の混合物からなる群から選択される。該鉱物
中に含まれるどんな揮発性成分も蒸発せしめられ排気ガ
スと共に出て凝縮され又は他の適当な方法で回収される
。該鉱物中に含まれるAt203及び5i02の他の揮
発性成分はNα20とに20である。種々の性質の揮発
性成分を含む鉱物の1例はかすみ石である。
鉱物が溶解され且つ導入炭素との反応により還元され、
溶融アルミニウムー珪素合金を作る。
溶融アルミニウムー珪素合金を作る。
珪素とアルミニウム原料の選択は本発明提案の粉末原料
を用いるために容易にしかも安価となる。
を用いるために容易にしかも安価となる。
本発明提案の方法は、原料の電気的特性に無関係でもあ
り還元剤の選択性を容易にする。
り還元剤の選択性を容易にする。
導入される還元剤が例えば天然ガス、炭素粉末、木炭粉
末、無煙炭、浄化石油コークス又はコークス粉のような
炭化水素でもよい。
末、無煙炭、浄化石油コークス又はコークス粉のような
炭化水素でもよい。
最小の電気消費用の最適条件を得るために、単位プラズ
マガス当たりに供給される1L気エネルギの量によって
該工程に必要な温度は容易にコントロールされる。
マガス当たりに供給される1L気エネルギの量によって
該工程に必要な温度は容易にコントロールされる。
本発明の適当な実mM様によれば塊状の固体還元剤が連
続的に反応域に供給され消費される。
続的に反応域に供給され消費される。
固体状の適当な還元剤はコークス、木炭、石油コークス
及び/又はカーボンブラックであり該方法で用いられる
プラズマガスは反応域がら再循還せしめられる工程ガス
からなってもよい。
及び/又はカーボンブラックであり該方法で用いられる
プラズマガスは反応域がら再循還せしめられる工程ガス
からなってもよい。
塊状の固体還元剤は、aとHとまた0からなるサッカロ
ースのようなバインダによって塊状に変えられる粉末で
よい。
ースのようなバインダによって塊状に変えられる粉末で
よい。
本発明の他の実施例によれば、プラズマ発生機は誘樺プ
ラズマ発生機であり、従って?!極からの不純物は絶対
的最小値に減少せし、められる。
ラズマ発生機であり、従って?!極からの不純物は絶対
的最小値に減少せし、められる。
本発明によって提案された方法は高純度のアルミニウム
ー珪素合金の製造に有利に用いられる。
ー珪素合金の製造に有利に用いられる。
この場合極端に純度の高いAt203. 5in2及び
極端にわずかな量の還元剤が原料として用いられる。
極端にわずかな量の還元剤が原料として用いられる。
本発明をいくつかの実施例に抽づいて更に説明する。反
応は個々にシールされた供給管又は該炉の周囲のす、ノ
状供給・冴を有する溶尚炉先端を介して固体の匍元剤を
用いて連続的に炉先端に装入されるシャフト炉に似た反
応器で好まし〈実施される。
応は個々にシールされた供給管又は該炉の周囲のす、ノ
状供給・冴を有する溶尚炉先端を介して固体の匍元剤を
用いて連続的に炉先端に装入されるシャフト炉に似た反
応器で好まし〈実施される。
粉末ガスを、希ガス又は萌元ガスを用いて羽目から反応
炉の底に吹き込む。同時に同じ羽目から酸素ガスと同様
に水素を吹き込むことも可能である0 反応室は、塊状の還元剤で充填された炉の底で前記塊状
の還元剤によって全側面が囲まれている。
炉の底に吹き込む。同時に同じ羽目から酸素ガスと同様
に水素を吹き込むことも可能である0 反応室は、塊状の還元剤で充填された炉の底で前記塊状
の還元剤によって全側面が囲まれている。
ht2o、、とS工02の溶解と還元はこの還元域で即
座に生ずる。
座に生ずる。
陥濃度の一酸化炭素と水素の混合物からなる排気反応ガ
スは再循環されプラズマガス用のキャリヤガスとして用
いられる。過剰ガスはエネルギ発生用に好都合に用いら
れる。
スは再循環されプラズマガス用のキャリヤガスとして用
いられる。過剰ガスはエネルギ発生用に好都合に用いら
れる。
実施例1
実験は半分の規模で実施された。21+1より小さな粗
製を有するらん品行を原料として用いた。1反応室”は
コークスからなった。炭素粉末を還元剤として用い、且
つ00とH2からなる浄化1゛歳元ガスをキャリヤガス
とプラズマガスとして用いた。
製を有するらん品行を原料として用いた。1反応室”は
コークスからなった。炭素粉末を還元剤として用い、且
つ00とH2からなる浄化1゛歳元ガスをキャリヤガス
とプラズマガスとして用いた。
供給電力は1000に!であった。3kyらん黒石/分
を原料として供給し、且つ1.2 ky炭素粉末/分と
0.5 kgコークス/分を還元剤に用いた。
を原料として供給し、且つ1.2 ky炭素粉末/分と
0.5 kgコークス/分を還元剤に用いた。
At、62%を含有する合計約500kpアルミニウム
ー珪素合金をこの実験で製造した。電気の平均消費は製
造されたアルミニウムー珪素合金1kyに対して約11
Kfhであった。
ー珪素合金をこの実験で製造した。電気の平均消費は製
造されたアルミニウムー珪素合金1kyに対して約11
Kfhであった。
実施例2
“反応¥”はロータスからなった。炭素を還元剤として
用い且つ00とH2からなる浄化越元ガスをキャリヤガ
スとプラズマガスとして用いた。
用い且つ00とH2からなる浄化越元ガスをキャリヤガ
スとプラズマガスとして用いた。
供給電力は1000KWであった。2 kg At2o
3と1 ky 5to2/分を原料として供給し、且つ
1.2 ky炭素粉末/分と0.3 klコークス/分
を還元剤に用いた。
3と1 ky 5to2/分を原料として供給し、且つ
1.2 ky炭素粉末/分と0.3 klコークス/分
を還元剤に用いた。
1162%を含有する合計約5[]Okgアルミニウム
ー珪素合金をこの実験で製造した。電気の平均消費は製
造されたアル1=ウム一珪素合金1kgに対して約11
にWhであった。
ー珪素合金をこの実験で製造した。電気の平均消費は製
造されたアル1=ウム一珪素合金1kgに対して約11
にWhであった。
実験を小さな規模で行なった。そしてヒート損失はかな
りであった。ガス回収について電気の消費を更にかなり
減らせ、且つ熱損失を大きな設備ではかなり減らすこと
も出来る。
りであった。ガス回収について電気の消費を更にかなり
減らせ、且つ熱損失を大きな設備ではかなり減らすこと
も出来る。
特許出願人
工スケーエフ スティール
エンジニアリング アクティエボラーク特許出願代理人
弁理士 青 木 朗
弁理士西舘和之
弁理士内田幸男
弁理士山口昭之
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 アルミナと珪素と炭素粉末を含む天然鉱物からア
ルミニウムー珪素合金を製造する方法において、 炭素キャリヤの杉態の還元剤と共に粉末状の天然鉱物が
、プラズマ発生機で発生したプラズマガス内にキャリヤ
ガスによって導入せしめられ、その後該偵元ガスとエネ
ルギ富化プラズマガスと共に、該加熱天然鉱物が塊状の
固体還元剤で全側面を実質的に囲まれた反応室内に導入
せしめられることを特徴とするアル1=ウム一珪素合金
を製造する方法。 2、前記天然鉱物が紅柱石、らん#、、5、シリマイト
、かすみ石、石英、ボーキサイトのようなアルミナ含有
粘土及びこれらの鉱物の2つ又はそれ以上の混合物から
なる群から選択されることを特徴とする特許請求の、範
囲第1項記載の方法。 3、炭化水素が天然ガス、炭素粉末、木炭粉末、無煙炭
、浄化石油コークス又はコークス粉のような炭素キャリ
ヤとして導入せしめられることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の方法。 ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 5、前記反応域から再循環せしめられる工程ガスが該工
程でのプラズマガス用のキャリヤガスとして用いられる
ことを特徴とする特WF請求のm FJI4第1項記載
の方法。
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 |
SE82060021 | 1982-10-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5976836A true JPS5976836A (ja) | 1984-05-02 |
Family
ID=20348307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58018264A Pending JPS5976836A (ja) | 1982-10-22 | 1983-02-08 | アルミニウム−珪素合金を製造する方法 |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4481031A (ja) |
JP (1) | JPS5976836A (ja) |
AU (1) | AU549922B2 (ja) |
BE (1) | BE895962A (ja) |
BR (1) | BR8300695A (ja) |
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CH (1) | CH657152A5 (ja) |
DD (1) | DD209481A5 (ja) |
DE (1) | DE3303694C2 (ja) |
ES (1) | ES519717A0 (ja) |
FI (1) | FI70253C (ja) |
FR (1) | FR2534930B1 (ja) |
GB (1) | GB2128635B (ja) |
IT (1) | IT1160712B (ja) |
NL (1) | NL8300405A (ja) |
NO (1) | NO161383C (ja) |
SE (1) | SE450583B (ja) |
YU (1) | YU25383A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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 |
JPH01501008A (ja) * | 1986-09-29 | 1989-04-06 | フセソユーズヌイ、ナウチノ―イスレドワーチェルスキー、イ、プロエクトヌイ、インスチツート、アルュミニエボイ、マグニエボイ、イ、エレクトロドノイ、プロムイシュレンノスチ | ケイ素含量2〜22質量%を有するアルミニウム―ケイ素合金の製造法 |
JPH01501320A (ja) * | 1986-09-29 | 1989-05-11 | フセソユーズヌイ、ナウチノ―イスレドワーチェルスキー、イ、プロエクトヌイ、インスチツート、アルュミニエボイ、マグニエボイ、イ、エレクトロドノイ、プロムイシュレンノスチ | ケイ素含量2〜22質量%を有するアルミニウム―ケイ素合金の製造法 |
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) |
CN103154288A (zh) | 2010-05-20 | 2013-06-12 | 道康宁公司 | 制备铝-硅合金的方法和系统 |
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 |
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---|---|---|---|---|
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US3257199A (en) * | 1963-07-19 | 1966-06-21 | Reynolds Metals Co | Thermal reduction |
BE651736A (ja) * | 1963-08-13 | |||
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 |
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GB1565065A (en) * | 1976-08-23 | 1980-04-16 | Tetronics Res & Dev Co Ltd | Carbothermal production of aluminium |
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1982
- 1982-10-22 SE SE8206002A patent/SE450583B/sv not_active IP Right Cessation
-
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- 1983-02-04 YU YU00253/83A patent/YU25383A/xx unknown
- 1983-02-04 GB GB08303088A patent/GB2128635B/en not_active Expired
- 1983-02-08 JP JP58018264A patent/JPS5976836A/ja active Pending
- 1983-02-10 FR FR8302134A patent/FR2534930B1/fr not_active Expired - Fee Related
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- 1983-02-22 CA CA000422096A patent/CA1189478A/en not_active Expired
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- 1983-05-19 CH CH2752/83A patent/CH657152A5/de not_active IP Right Cessation
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