RU2007111945A

RU2007111945A - Способ использования карботермического восстановления в единственной печи с регулированием температуры внутри печи

Info

Publication number: RU2007111945A
Application number: RU2007111945/02A
Authority: RU
Inventors: Ричард Дж. ФРУЭХАН (US); Ричард Дж. ФРУЭХАН
Original assignee: Алкоа Инк. (Us); Алкоа Инк.; Элкем Ас (No); Элкем Ас
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2008-10-10
Also published as: ZA200702572B; JP2008511760A; CA2577565A1; US20060042413A1; BRPI0514819A; WO2006026771A2; CN101023190A; WO2006026771A3; NO20070674L; AU2005279732A1; EP1794333A2

Claims

1. Способ использования единственного карботермического реактора для получения алюминия с низким содержанием углерода, включающий:

(a) обеспечение однокамерной печи, имеющей единственную полую внутреннюю камеру-реактор с множеством подовых электронагревательных электродов в стенках печи и одним или более необязательными вертикальными электродами;

(b) добавление Al₂О₃ и С внутрь печи для запуска процесса и расплавление их смеси для обеспечения шлака (Al₂O₃-Al₄C₃) и избыточного Al₄С₃, имеющих температуру между примерно 1875 и 2000°C;

(c) добавление Al₄C₃ в этот шлак и повышение температуры печи для образования верхней фазы Al с примерно от 6 до 8 мас.% С и фазы подового шлака, имеющего температуру между примерно 2050 и 2100°C;

(d) добавление Al₂O₃ к Al-C/шлаку, причем это добавление Al₂O₃ приводит к образованию богатого Al₂O₃ шлака и к понижению температуры до уровня между примерно 1800 и 1900°C, с протеканием внутри единственной камеры-реактора реакции обезуглероживания, обеспечивающей верхнюю фазу Al с менее чем 5 мас.% С и подовый (богатый Al₂О₃-Al₄C₃) шлак, имеющий температуру между примерно 1800 и 1900°C;

(e) выпуск верхней фазы Al <5 мас.% C и

(f) повторение этапов с (b) по (e).

2. Способ по п.1, в котором для обеспечения электродугового нагрева на этапе (b) используют по меньшей мере один вертикальный верхний электрод.

3. Способ по п.1, в котором на этапе (d) добавление Al₂О₃ изменяет состав шлака, переводя С из Al в шлак и в котором на этапе (d) верхняя фаза Al содержит <3 мас.% C, которую выпускают на этапе (e).

4. Способ по п.1, в котором отходящий газ, содержащий Al₂О, СО c этапа (b) и этапа (c), Al в результате подают в реактор для получения Al₄C₃ и Al₂O₃ или шлака Al₄C₃-Al₂O₃, который добавляют в шлак на этапе (c).

5. Способ по п.1, в котором на этапе (d) верхняя фаза Al содержит <3 мас.% C, которую выпускают на этапе (e).

6. Способ по п.1, в котором после этапа (e) температуру увеличивают с примерно 1875 до 2000°C и добавляют Al₂O₃ и С для начала этапа (a).

7. Способ по п.1, в котором на этапе (d) в течение обезуглероживания С переводят из фазы Al в шлак.

8. Способ по п.1, в котором Al₂O, CO и газообразный Al направляют в реактор отходящего газа, куда добавляют С для получения твердых Al₄C₃ и Al₂O₃ и шлака Al₄C₃-Al₂O₃, который возвращают в печь.

9. Способ по п.8, в котором Al₄C₃ возвращают в течение этапа (c).

10. Способ по п.1, в котором подовые электронагревательные электроды расположены в боковой стенке печи смежными с фазой подового шлака и выполнены из материала, выбранного из группы, состоящей из углерода, графита или нерасходуемого инертного анодного материала, содержащего керамику.

11. Способ по п.1, в котором шлак с этапа (d) используют в качестве исходного материала для следующего цикла вместе с дополнительными Al₂O₃ и C.