Способ и реактор для получения алюминия путем карботермического восстановления оксида алюминия - RU2005130982A

Реферат

1. Способ карботермического получения алюминия, согласно которому в низкотемпературном отделении получают содержащую карбид алюминия расплавленную ванну, которая перетекает в высокотемпературное отделение, где проводят реагирование карбида алюминия с оксидом алюминия с получением алюминия, который образует слой поверх расплавленного шлака, при этом низкотемпературное отделение и высокотемпературное отделение расположены в общей реакционной емкости и низкотемпературное отделение отделено от высокотемпературного отделения полой разделительной перегородкой, обеспечивающей перетекание под ней и имеющей расположенное в ней отверстие, расплавленная ванна, полученная в низкотемпературном отделении, непрерывно перетекает под разделительной перегородкой в высокотемпературное отделение, и при этом в поток под разделительной перегородкой подают дополнительный углеродный материал через упомянутое отверстие в полой разделительной перегородке.

2. Способ по п.1, в котором полая разделительная перегородка является подвижной в вертикальном направлении.

3. Способ по п.1, в котором количество добавляемого к шлаку дополнительного углеродного материала варьируют путем управления скоростью движения транспортировочного средства, подающего углеродный материал в поток под разделительной перегородкой.

4. Способ по п.1, в котором проводят реагирование отходящих из низкотемпературного отделения и из высокотемпературного отделения газов с образованием Al₄C₃, и этот Al₄C₃ подают в поток под перегородкой.

5. Способ по п.3, в котором измеряют содержание углерода в шлаке в высокотемпературном отделении и используют его в качестве обратной связи с транспортировочным средством.

6. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя определение количества углерода в шлаке в высокотемпературном отделении и соответствующее варьирование количества углеродного материала, добавляемого через разделительную перегородку.

7. Способ по п.1, в котором выпущенный алюминий содержит карбид алюминия, и этот карбид алюминия осаждают, а очищенный алюминий легируют и затем разливают в виде легированных алюминиевых форм, при этом упомянутый карбид алюминия в качестве дополнительного углеродного материала подают в поток под перегородкой.

8. Способ по п.1, в котором выпущенный алюминий содержит карбид алюминия, и при этом упомянутый выпущенный алюминий охлаждают для осаждения карбида алюминия с последующим фильтрованием, дегазацией и затем литьем на машине отливки слитков для получения алюминиевых форм, при этом упомянутый осажденный карбид алюминия в качестве дополнительного углеродного материала подают в поток под перегородкой.

9. Реактор для карботермического получения алюминия, содержащий реакционную емкость, включающую в себя низкотемпературное реакционное отделение, имеющее средства для подачи материалов в это отделение и один или более электродов для подачи рабочего электрического тока в это отделение, при этом упомянутый электрод или электроды расположен(ы) с погружением в расплавленную ванну в низкотемпературном отделении, высокотемпературное отделение, отделенное от низкотемпературного отделения посредством полой разделительной перегородки, обеспечивающей перетекание под ней расплавленной ванны из низкотемпературного реакционного отделения в высокотемпературное отделение, при этом упомянутая перегородка имеет отверстие и транспортировочное средство, подающее дополнительный углеродный материал в протекающий ниже поток через отверстие в полой разделительной перегородке, электроды, установленные в боковой стенке высокотемпературного отделения реакционной емкости, для подачи электрического тока в упомянутое отделение, средства для инжектирования материала в высокотемпературное отделение и выпускное отверстие для постоянного выпуска расплавленного алюминия из высокотемпературного отделения.

10. Реактор по п.9, в котором реакционная емкость имеет по существу прямоугольную форму, и при этом разделительная перегородка является подвижной в вертикальном направлении.

11. Реактор по п.9, в котором транспортировочное средство является регулируемым для управления скоростью подачи дополнительного углеродного материала в протекающий ниже поток.

12. Реактор по п.9, дополнительно содержащий датчик для определения содержания углерода в высокотемпературном отделении.

13. Реактор по п.9, в котором с отделениями реактора соединены один или более реакторов отходящих газов для получения Al₄C₃, а для подачи углеродного материала в полую разделительную перегородку используется бункер.

14. Реактор по п.13, дополнительно содержащий средства для подачи в бункер Al₄C₃, полученного в упомянутых реакторах отходящих газов.

15. Реактор по п.9, в котором транспортировочное средство содержит по меньшей мере один шнек.

16. Реактор по п.9, в котором полая разделительная перегородка образует множество полостей, каждая с отдельным транспортировочным средством.

17. В реакторе для получения алюминия путем карботермического восстановления оксида алюминия, имеющем единственный реактор с двумя отделениями, высокотемпературным реакционным отделением и низкотемпературным реакционным отделением, и разделительную перегородку, обеспечивающую перетекание под ней, которая разделяет эти два отделения так, что шлак перетекает под этой разделительной перегородкой из низкотемпературного отделения в высокотемпературное отделение, усовершенствование, включающее в себя подающее средство для подачи дополнительного углеродного материала через разделительную перегородку, обеспечивающую перетекание под ней, в шлак, перетекающий из низкотемпературного отделения в высокотемпературное отделение.

18. Реактор по п.17, в котором упомянутое подающее средство включает в себя полое пространство в упомянутой разделительной перегородке и одно или более отверстий в упомянутой перегородке, при этом упомянутые одно или более отверстий находятся в нижней части упомянутой перегородки, соединяя упомянутое полое пространство с упомянутым потоком.

19. Реактор по п.17, в котором упомянутое подающее средство включает в себя один или более проходов, расположенных в упомянутой разделительной перегородке, причем каждый из этих проходов имеет отверстие в нижней части упомянутой разделительной перегородки, которое соединяет упомянутый проход с упомянутым потоком.

20. Реактор по п.17, в котором для снабжения упомянутого подающего средства упомянутым дополнительным углеродным материалом с упомянутым подающим средством сообщается бункер.