Claims (22)
알루미나와 카본이 로내의 환원영역에서 반응하여 탄화알루미늄을 함유한 알루미늄을 생성하고, 열을 방출하고 화합물을 생성하는 역반응영역에서 환원동안 생성된 가스가 로내에 장입된 물질을 상방으로 통과하여 환원영역에서 장입물과 순환하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정에 있어서,In the reverse reaction zone in which alumina and carbon react in the reduction zone in the furnace to produce aluminum carbide, release heat and generate compounds, the gas generated during reduction passes upward through the material charged into the reduction zone. In a carbothermal process for producing charges and circulating aluminum,
A. 상기 가스와 탄화알루미늄을 함유한 액체알루미늄을 생성하기 위해 충분한 열을 공급하여 고체 탄화 알루미늄 및 카본을 함유한 물질과 알루미나및 탄화 알루미늄을 함유한 액체 슬래그를 노심에서 반응시키고,A. Sufficient heat is supplied to produce the gas and liquid aluminum containing aluminum carbide to react the material containing solid aluminum carbide and carbon with the liquid slag containing alumina and aluminum carbide in the core,
B. 반응성 카본과 고체 탄화알루미늄이 없는 상태로 상기 슬래기를 분해하여 추가의 알루미늄과 가스를 생성하고,B. Decomposing the slag in the absence of reactive carbon and solid aluminum carbide to produce additional aluminum and gas,
C. 단계 A와 B에서 생성된 가스들이 역반응 영역을 통과하여 예비 환원 생성물 생성하고,C. The gases produced in steps A and B pass through the reverse reaction zone to produce a preliminary reduction product,
D. 단계 C의 예비환원 생성물이 단계 A에서의 상기 혼합물의 일부로서 적용되며,D. The pre-reduction product of step C is applied as part of the mixture in step A,
E. 탄화알루미늄을 함유한 알루미늄 생성물이 단계 B로부터 회수되는, 상기 A,B,C,D,E단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹공정.E. Carbothermal process for producing aluminum, comprising the steps A, B, C, D, and E, wherein the aluminum product containing aluminum carbide is recovered from step B.
제1항에 있어서, 생성알루미늄과 화학량논적으로 결합한 최소한 일부의 알루미나가 단계 C를 거치지않고 노심에 공급되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹공정.The process of claim 1, wherein at least some of the alumina, which is stoichiometrically bonded to the produced aluminum, is fed to the core without passing through step C. 3.
제2항에 있어서, 단계 C의 반응으로 방출된 가스가 단계 C를 거치지 않고 노심에 공급된 알루미나를 예열하는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.The process of claim 2, wherein the gas released by the reaction of Step C preheats the alumina supplied to the core without passing through Step C. 4.
제2 또는 3항에 있어서, 알루미늄 생성물에 함유된 카본과 화학량 논적으로 동등한 모든 카본과 알루미나의 일부가 장입물과 함께 단계 C로 공급되며, 단계 E 에서 회수된 알루미늄과 화학량론적으로 동등한 알루미나의 총량이 단계 C를 거치지 않고 노심에 공급된 알루미나의 일부 및 일부의 카본과 거의 같은 양인것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.4. The total amount of alumina of claim 2 or 3, wherein a portion of all carbon and alumina that is stoichiometrically equivalent to carbon contained in the aluminum product is fed to step C with the charge and the stoichiometrically equivalent to aluminum recovered in step E Carbothermal process for producing aluminum, characterized in that the amount of carbon and a portion of the alumina supplied to the core without going through this step C.
제2~4항에 있어서, 단계 C를 거치지 않고 노심에 공급된 총알루미나의 비율이 단계 C의 역반응영역에서 기화투과성 상태이고, 액체/고체 비율이 67%이하인 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.The method for producing aluminum according to claim 2, wherein the ratio of total alumina supplied to the core without passing through step C is in a vapor permeable state in the reverse reaction zone of step C, and the liquid / solid ratio is 67% or less. Carbosmic process.
제5항에 있어서, 기화 투과성 영역에서의 온도가 2000℃ 이하일 때 액체/고체 비율이 27% 73~52/48, 양호하게는 35/65 45/55인 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.6. Cabo according to claim 5, characterized in that the liquid / solid ratio is 27% 73-52 / 48, preferably 35/65 45/55 when the temperature in the vaporized permeable region is below 2000 ° C. Thermal process.
제2~6항에 있어서, 단계 A에 장입된 상기 혼합물이 단계 B의 목적을 위하여 슬래그내의 반응성 카본이 소모되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.The process of claim 2, wherein the mixture charged in step A is controlled such that reactive carbon in the slag is consumed for the purposes of step B. 8.
제7항에 있어서, 장입된 혼합물이 노심상부에 배치된 노심쇼울더와 역반응 영역을 제공하는 장입칼럼의 하부 확원영역용 내부루프를 형성하는 것들에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기위한 카보서믹 공정.8. The cabo for producing aluminum according to claim 7, wherein the charged mixture is controlled by those which form an inner loop for the lower expansion zone of the charging column which provides a reverse reaction zone with the core shoulder disposed on the core. Thermal process.
제7항에 있어서, 장입된 혼합물이 로의 루프내의 한쌍의 장입구멍과 로외측의 최소한한쌍의 장입 칼럼에 의하여 지지되어 구멍에 연결되어 있는 역환원 영역에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.8. A process according to claim 7, wherein the charged mixture is controlled by a reverse reduction zone which is supported by a pair of charging holes in the loop of the furnace and at least a pair of charging columns outside the furnace and connected to the holes. Carbothermal process.
제9항에 있어서, 각 영역이 한쌍의 장입칼럼내에 유동체증으로서 존재하고 장입물이 분말형태로 첨가되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.10. The process of claim 9 wherein each region is present as a fluid jam in a pair of charge columns and the charge is added in powder form.
제9또는 10항에 있어서, 하나의 장입칼럼에 카본 및 상기 알루미나를 함유한 장입물이 공급되며 단계 C의 반응이 발생하고, 다른 장입칼럼에 노심에 장입되기 전에 예열되는 잔여 알루미나의 일부가 공급되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.11. A charge according to claim 9 or 10, wherein a charge containing carbon and the alumina is fed to one charging column and the reaction of step C takes place and a portion of the residual alumina which is preheated before charging to the core is charged to the other charging column. Carbothermal process for producing aluminum, characterized in that.
제7항에 있어서 장입혼합물이 단계를 거치지 않고 노심에 공급된 총 알루미나의 비율이 70-80%조정됨에 의하여 제어되며, 이것이 역환원영역에서 장입물의 하부에 충분한 강도를 주어 환원 영역에 대한 소결루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.8. The charge mixture of claim 7 is controlled by adjusting the proportion of the total alumina fed to the core without passing the step through 70-80%, which gives sufficient strength at the bottom of the charge in the reverse reduction zone to sinter the loop for the reduction zone. Carbothermal process for producing aluminum, characterized in that to form a.
제2~8항에 있어서, 알루미늄 생성물을 2차로에 이동시켜서 알루미나를 함유한 슬래그와 반응시켜 알루미늄의 탄화물 함량을 감소시키고, 단계 C를 거치지 않고 공급된 상기 알루미나의 일부를 2차로 내의 슬래그에 첨가하여 이슬래그가 일차로의 노심에서 순환하는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.The method of claim 2, wherein the aluminum product is transferred to a secondary furnace to react with slag containing alumina to reduce the carbide content of aluminum, and a portion of the alumina supplied without passing through step C is added to the slag in the secondary furnace. Wherein the slag circulates in the core of the primary carbothermal process for producing aluminum.
제1~8항에 있어서, 단계A의 열이 노심용해층과 접촉한 전극의 수단에 의하여 제공되고, 전극이 용해층에 연속적으로 연결되어 단계 B에서 개구 아아크 히팅을 제공하는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.The aluminum of claim 1, wherein the heat of step A is provided by means of an electrode in contact with the core melting layer, and the electrode is continuously connected to the dissolution layer to provide opening arc heating in step B. 10. Carbothermal process for the preparation.
제1~14항에 있어서 단계B가 불충분한 온도에서의 슬래그층의 분해에 의하여 발생되어 슬래그층의 탄화물이 완전히 제거될때까지 일산화탄소의 생성을 야기하는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.The process of claim 1 to 14, wherein step B is generated by decomposition of the slag layer at an insufficient temperature to cause the production of carbon monoxide until the carbides in the slag layer are completely removed. .
제1~15항에 있어서, 단계 A~E가 순환적으로 반복되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.The process of claim 1, wherein steps A through E are repeated cyclically.
제1~16항에 있어서, 단계 A의 액체슬래그가 알루미나 8097무게%함유하며, 단게 A에 의하여 제조된 액체알루미늄이 탄화알루미늄 20 37무게하고, 단계 E에서 회수된 알루미늄 생성물이 탄화알루미늄 15무게%이하 및 양호하게는 2-12무게%를 함유하는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.17. The liquid slag of step A comprises 8097% by weight of alumina, the liquid aluminum prepared by step A is aluminum carbide 20 37 by weight, and the aluminum product recovered in step E is 15% by weight of aluminum carbide. Carbothermal process for producing aluminum, characterized in that it contains preferably less than 2-12% by weight.
제1~17항에 있어서, 단게 A의 초기에 알루미나 몰분율(N*)이 0.4이상이며 양호하게는 0.5~0.6이고, 고체탄화 알루미늄이 없어질때로 0.77~0.78로 상승되며, 단계 B의 말기에 의하여 0.91~0.93으로 상승되어, 알루미늄 생성물과 알루미나 함유 슬래그의 반응에 의하여 일어나는 단계 B에서 0.94~0.96으로 상승되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.18. The method according to claims 1 to 17, wherein in the initial stage of step A, the alumina mole fraction (N * ) is at least 0.4, preferably 0.5 to 0.6, and rises to 0.77 to 0.78 when the solid aluminum is lost, and at the end of step B To 0.91 to 0.93, thereby increasing to 0.94-0.96 in step B caused by the reaction of the aluminum product and the alumina-containing slag.
제1~18항에 있어서, 알루미늄 생성물이 최종로에서 처리되어 순수한 알루미늄 및 드로우스를 생성하고장 입물에 순환되는 드로우스가 카본에 덮여진후에 양호하게 되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.19. The carbosmic for producing aluminum according to claim 1 to 18, wherein the aluminum product is finally treated to produce pure aluminum and draws and after the draws circulated in the filling are covered with carbon. fair.
제1~19항에 있어서, 환원영역내의일산화 탄소의 흐름이 노벽 또는 히팅 전극상에서 알루미뉴의 응축을 방지하고 히팅 전극의 단락회로를 방지하기 위하여 유지되는 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정.20. The carbosmic for producing aluminum according to claim 1, wherein the flow of carbon monoxide in the reduction zone is maintained to prevent condensation of alumina on the furnace wall or heating electrode and to prevent short circuit of the heating electrode. fair.
A. 상기 가스와 탄화알루미늄을 함유한 액체 알루미늄을 생성하기 위해 충분한 열을 공그하여 고체 탄화 알루미늄 카본을 함유한 물질과 알루미나 및 탄화알루미늄을 함유한 액체 슬래그를 노심에서 반응시키고.A. Energize the core with sufficient heat to produce liquid aluminum containing aluminum gas and react the liquid slag containing alumina and aluminum carbide with the core containing solid aluminum carbon.
B. 반응성카본과 고체 탄화알루미늄이 없는 상태로 상기 슬래그를 분해하여 추가의 알루미늄과 가스를 생성하고.B. Decomposing the slag in the absence of reactive carbon and solid aluminum carbide to produce additional aluminum and gas.
C. 단계A와 B에서 생성된 가스들이 역반응 영역을 통과하여 예비환원 생성물을 생성하고.C. The gases produced in steps A and B pass through the reverse reaction zone to produce a pre-reduced product.
D. 단계 C의 예비 환원생성물이 단계 A에서의 상기 혼합물의 일부로서 적용되며,D. The preliminary reduction product of step C is applied as part of the mixture in step A,
E. 탄화울루미늄을 함유한 알루미늄 생성물이 단계 B로부터 회수라는 A, B, C, D, E단계로 이루어지는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹 공정에 있어서, 알루미늄 생성물에 함유된 카본과 화학량논적으로 동등한 량의 카본을 함유한 장입물을 노심에 이동시켜 알루미나를 함유한 액체 슬래그와 반응시켜 반응된 알루미나의 일부가 노심에 직접적으로 공급될때 장입물에 함유된 알루미나와 알루미늄생성물에 함유된 알루미늄이 화학량론적으로 동등한 량인 것을 특징으로 하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹공정.E. Carbothermal process for producing aluminum in which aluminum carbide containing aluminum carbide consists of A, B, C, D and E steps of recovery from step B, which is stoichiometrically equivalent to carbon contained in the aluminum product. When a portion of the charged alumina is transferred directly to the core by reacting it with the alumina-containing liquid slag, the alumina contained in the charge and the aluminum contained in the aluminum product are stoichiometric. Carbothermal process for producing aluminum, characterized in that the equivalent amount.
제21항에 있어서 제1-20항의 형태의 결합인 것을 특징으로하는 알루미늄을 제조하기 위한 카보서믹공정.A carbothermal process for producing aluminum according to claim 21, which is a bond in the form of claim 1-20.
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.