RU2536709C2 - Способ получения металла карботермическим восстановлением оксида металла и реактор для осуществления способа - Google Patents
Способ получения металла карботермическим восстановлением оксида металла и реактор для осуществления способа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2536709C2 RU2536709C2 RU2011107209/02A RU2011107209A RU2536709C2 RU 2536709 C2 RU2536709 C2 RU 2536709C2 RU 2011107209/02 A RU2011107209/02 A RU 2011107209/02A RU 2011107209 A RU2011107209 A RU 2011107209A RU 2536709 C2 RU2536709 C2 RU 2536709C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- temperature
- reactor
- metal oxide
- metal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims abstract description 18
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 64
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 16
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 50
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 14
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 8
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 7
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 7
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000251556 Chordata Species 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ALEXXDVDDISNDU-JZYPGELDSA-N cortisol 21-acetate Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)COC(=O)C)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O ALEXXDVDDISNDU-JZYPGELDSA-N 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009421 internal insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/20—Obtaining alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/22—Obtaining magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/02—Obtaining aluminium with reducing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B4/00—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
- C22B4/02—Light metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B4/00—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
- C22B4/08—Apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к получению металла карботермическим восстановлением оксида металла. Способ включает карботермическое восстановление оксида металла для получения смешанного газового потока, содержащего металл и оксид углерода, поддержание смешанного газового потока при повышенной температуре, достаточной для предотвращения повторного образования оксида металла, выпуск смешанного газового потока из реактора через присоединенное к нему суживающееся-расширяющееся сопло для мгновенного охлаждения этого потока до температуры, при которой не происходит повторное образование оксида металла, отделение и сбор металла. Сопло дополнительно нагревают за счет непосредственного взаимодействия с реактором, и/или за счет использования системы индукционного нагрева, и/или за счет прямой теплопередачи. Температуру поверхности сопла, находящейся в контакте со смешанным газовым потоком, поддерживают на уровне, достаточном для предотвращения осаждения на указанной поверхности продуктов из указанного смешанного газового потока. Реактор содержит суживающееся-расширяющееся сопло для выпуска смешанного газового потока, выполненное с возможностью упомянутого нагрева. Обеспечивается исключение образования осадка на поверхности сопла. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу получения металлов посредством карботермического восстановления соответствующих оксидов металла и к устройству (реактору) для его осуществления.
Предполагается, что настоящее изобретение, в частности, будет использоваться в производстве магния из оксида магния, и изобретение будет описываться, в частности, со ссылкой на производство магния. Однако предполагается, что принципы, положенные в основу настоящего изобретения, могут применяться для производства широкого ряда металлов, и поэтому настоящее изобретение и его описание не должны рассматриваться как ограниченные до производства магния. Например, изобретение также может быть использовано для производства марганца, кальция, кремния, бериллия, алюминия, бария, стронция, железа, лития, натрия, калия, цинка, рубидия и цезия посредством карботермического восстановления.
Уровень техники
Получение металлического магния из его оксида посредством карботермического восстановления хорошо известно примерно на протяжении столетия. Основой способа является быстрое охлаждение продуктов реакции (оксида углерода и паров магния) до температуры ниже температуры, при которой имеет место обратная реакция (примерно 400°С). Один из предложенных способов для обеспечения требуемого охлаждения заключался в продувке газов продуктов через суживающееся-расширяющееся сопло при сверхзвуковой скорости. Это приводит к быстрому расширению газов и немедленному охлаждению, как требуется (приблизительно со скоростью 105 °С·с-1). Примеры этого подхода включают в себя описание из Hori (US 4147534 и US 4200264). Для предотвращения обратной реакции Hori указывает, что тепловое регулирование газов продуктов является важным на протяжении всего процесса от реакторной камеры до места сбора продуктов с помощью сопла.
Несмотря на общий подход, рекомендованный Hori, было установлено, что твердые частицы склонны к образованию осадка и накапливанию на внутренних поверхностях сопла, находящихся в контакте с газообразными продуктами, протекающими через сопло. Это может привести к ухудшению характеристик сопла и, что еще хуже, к его засорению. Засорение ведет к потенциально небезопасным условиям эксплуатации (из-за создания повышенного давления), и позднее возникает необходимость в остановке производства и рассверливании или замене сопла. В описании Hori не сообщается о засорении, и причины этого полностью не выяснены. Это может быть связано с тем, что способы выполнялись только в малом объеме и/или с использованием относительно беспримесных взаимодействующих веществ (примеси могут увеличить проблему засорения). Следует отметить, что способ, предлагаемый Hori, не был внедрен в промышленном масштабе.
Также следует упомянуть описание из Donaldson, A and Cordes, R A, Rapid Plazma Quenching for the Production of Ultrafine Metal and Ceramic Powders, JOM, 2005:57(4), pp.58-63. Здесь описывается предварительный нагрев охлаждаемого сопла при экспериментальном производстве алюминия в плазменном реакторе. Предварительный нагрев выполняется при пуске посредством подачи горячего аргона из реакционной печи через сопло. При звуковых условиях такой нагрев наилучшим образом обеспечивал бы достижение температуры поверхностей сопла при равновесии с потоком газа, проходящим через сопло. Авторы настоящего изобретения установили, что предварительный нагрев сопла, используя поток газа по Donaldson и Cordes, может быть недостаточным для получения и поддержания требуемой температуры с целью предотвратить проблемы с образованием осадков, в частности, при производстве металлов, отличных от алюминия, например магния.
Кроме того, Donaldson и Cordes упоминают предварительный нагрев сопла только при пуске. Предположительно, температура газа на выходе из реакционной печи должна поддерживать температуру сопла. Однако авторы настоящего изобретения установили, что это не является надежным способом для предотвращения проблем с образованием осадка.
На этом фоне было бы желательно предложить способ и реактор, который обеспечивал бы внедрение описываемого способа карботермического восстановления в промышленном масштабе и который уменьшил бы и, предпочтительно, исключил проблемы с образованием осадка, в общем, для производства ряда металлов, в частности магния.
Раскрытие изобретения
Соответственно, настоящее изобретение предлагает способ получения металла, включающий:
карботермическое восстановление соответствующего оксида металла для получения смешанного газового потока, содержащего металл и оксид углерода;
поддержание смешанного газового потока при соответствующей повышенной температуре, достаточной для предотвращения повторного образования оксида металла;
продувку смешанного газового потока через суживающееся-расширяющееся сопло для мгновенного охлаждения смешанного газового потока до температуры, при которой не может происходить повторное образование оксида металла; и
отделение и сбор металла,
причем сопло нагревают с помощью средства, отличного от потока газа, проходящего через сопло, так что температуру поверхности сопла, находящейся в контакте со смешанным газовым потоком, поддерживают на уровне, который является достаточным для предотвращения осаждения на указанной поверхности продуктов из газового потока.
Важным аспектом настоящего изобретения является способ, с помощью которого нагревается сопло. Таким образом, согласно настоящему изобретению нагрев сопла выполняется с помощью средства, отличного от потока газа, проходящего через сопло. Другими словами, в настоящем изобретении тепло подается к соплу в добавление к теплу, подаваемому к соплу газовым потоком. Как объясняется далее, такой нагрев (т.е. нагрев в добавление к нагреву с помощью газового потока) может обеспечиваться за счет непосредственного теплового взаимодействия имеющего соответствующую проводимость сопла с расположенным до него присоединенным к нему карботермическим реактором (например, с помощью индуктивного поля реактора, посредством использования системы индуктивного нагрева, посредством прямой теплопередачи, например непосредственного нагрева и т.п.). Могут использоваться комбинации способов нагрева.
Следует также отметить, что подход, принятый в настоящем изобретении (поддержание температуры сопла на уровне, соответствующем достаточно высокой температуре для предотвращения осаждения), фактически, представляет собой неожиданное отклонение от стандартного подхода, поскольку расширение газов продукта, проходящих через сопло, рассматривается как адиабатический процесс, т.е. не оказывающий влияния на температуру сопла. В этом случае (и при условии, что газовый поток, подаваемый в сопло, имеет температуру выше температуры обратной реакции) является неожиданным, что забивание не будет происходить, и, кроме того, является неожиданным то, что дополнительный нагрев сопла окажет какое-либо практическое влияние на проблему засорения/осаждения осадка. Однако в противоположность такому подходу авторы настоящего изобретения установили, что во время осуществления способа температура сопла может изменяться (уменьшаться) по его длине от входа до выхода. Эффект состоит в том, что сопло может вызывать чрезмерное охлаждение газового потока, и это охлаждение может приводить к конденсации и осаждению на (внутренних поверхностях) сопла частиц, присутствующих в газовом потоке. Таким образом, авторы настоящего изобретения предлагают, чтобы тщательное регулирование температуры сопла рассматривалось как весьма важный фактор надежной работы сопла. Это было дополнительно подтверждено расчетными исследованиями гидродинамики работы сопла, которые указывают на весьма значительный температурный градиент через поток газа. Этот эффект также был подтвержден экспериментальными работами.
Если газовый поток, проходящий через сопло, используется для передачи тепла соплу, по существу, максимальная температура, которая может быть достигнута соплом, будет установившейся температурой самого газа (предполагая, что сопло полностью изолировано и не теряет тепла). Однако, как указано выше, неожиданно было установлено, что температура сопла является более низкой, чем установившаяся температура газа, что может привести к проблемам образования осадка. Кроме того, сама температура газа может быть недостаточной для предотвращения осаждения. Нагрев сопла в соответствии с настоящим изобретением предотвращает эти проблемы и позволяет поддерживать температуру сопла на уровне любой температуры, подходящей для предотвращения образования осадка независимо от газа, протекающего через сопло. Это является значительным преимуществом по сравнению с подходом, принятым по Donaldson и Cordes, как указано выше.
Можно было бы ожидать, что нагрев сопла в соответствии с настоящим изобретением уменьшит общую эффективность охлаждения сопла и поэтому увеличит вероятность обратных реакций. Однако, к удивлению, было установлено, что это не является верным, и что характеристики сопла относительно скорости охлаждения не подвергаются воздействию.
Краткое описание чертежей
Варианты выполнения настоящего изобретения показаны со ссылкой на приложенные неограничивающие чертежи, на которых:
фиг.1 - полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа отраженное изображение поперечного сечения засора в масштабе, используемом также и для фиг.2-6;
фиг.2 - изображение кальция (Са) в засоре сопла (здесь и на фиг.3-6 светлота указывает на концентрацию изображенного элемента);
фиг.3 - изображение железа (Fe) в засоре сопла;
фиг.4 - изображение кремния (Si) в засоре сопла;
фиг.5 - изображение магния (Mg) в засоре сопла; и
фиг.6 - изображение кислорода (О) в засоре сопла;
фиг.7 - полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа отраженное изображение поперечного сечения, показывающее увеличение засорения и необратимое закупоривание потока;
фиг.8 - полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа отраженное изображение поперечного сечения после эксплуатации с дополнительным нагревом, показывающее незначительное засорение;
фиг.9 - схематическое изображение, показывающее реакционную камеру и сопло в сборе; приводится изображение реакционной камеры дуговой печи и специального индукционного нагревательного устройства для поддержания температуры сопла;
фиг.10 - схематическое изображение, показывающее реактор в сборе и сопло; приводится изображение индукционного нагрева печи и местоположения сопла для обеспечения отдельно контролируемого индукционного нагрева поверхности сопла;
фиг.11 - схематическое изображение, показывающее реактор в сборе и сопло; приводится изображение положения сопла, по большей части в реакционной камере, для поддержания температуры поверхности;
фиг.12 - данные по газовому потоку для экспериментов TMG-84, 85 и 88-89. Отсутствие дополнительного нагрева сопла стало причиной катастрофического и необратимого засорения сопла, и эксперименты были прекращены на ранней стадии;
фиг.13 - данные по газовому потоку для экспериментов TMG-87 и 91-95. Был предусмотрен дополнительный прямой нагрев сопла, и диаграмма показывает, что может быть обеспечена надежная эксплуатация за счет поддержания температуры горловины выше 1600°С.
Осуществление изобретения
Полагают, что существует ряд механизмов, за счет которых образуется осадок на соответствующих поверхностях сопла. Первый из них относится к началу процесса и соответствующим условиям, существующим при пуске. Остальные же относятся к установившемуся режиму работы во время карботермического процесса. По варианту выполнения изобретения во время пуска, а также при установившемся режиме работы может потребоваться нагрев сопла. Во время пуска через сопло может продуваться горячий инертный газ для подачи дополнительного тепла, как здесь описывается. По альтернативному варианту выполнения во время пуска температура сопла повышается за счет предварительного нагрева перед продуванием газа через сопло. Это позволяет предотвратить образование осадка до того, как будут обеспечены условия установившегося режима работы (температура).
Фиг.1 - полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа отраженное изображение поперечного сечения засора с видимой в верхней части стенкой графитового сопла. Рядом со стенкой можно наблюдать блестящий осадок, который, главным образом, представляет собой кальций, железо и кремний (см. фиг.2-4). Эти частицы осаждаются во время начала процесса.
Оставшаяся часть осадка, главным образом, представляет собой магний (фиг.5), представленный в виде оксида (фиг.6), который постепенно осаждается при установившемся режиме работы сопла.
Первоначально и при относительно низких температурах определенные примеси в исходных материалах (оксид металла), например Са, Fe и Si, в случае восстановления оксида магния будут способны к карботермическому восстановлению. Восстановление таких оксидов, перечисленных выше в качестве примера, происходит при температуре 500-1000°С, что значительно ниже температуры, при которой может быть восстановлен оксид магния. На этом этапе сопло достигает предполагаемой рабочей температуры и, тем самым, переохлаждается. В сопле конденсируются пары металлических примесей, что приводит к началу процесса засорения (фиг.2-4).
По варианту выполнения настоящего изобретения сопло нагревается так, что в этот критический момент предотвращается конденсация паров металлов. По этому варианту выполнения температура сопла может быть повышена, как требуется, перед продувкой газов через сопло из карботермического реактора, предусмотренного перед соплом, так чтобы во время протекания газа через сопло оно уже имело температуру выше температуры, при которой происходит конденсация частиц. В этом отношении критическая температура будет зависеть от состава исходного материала и может быть определена на основе такого состава. После необходимого повышения температуры сопла газы из реактора, расположенного выше по технологическому потоку, могут проходить через сопло без риска осаждения твердых частиц в сопле. Обычно температура (соответствующих поверхностей) сопла поддерживается выше 1100°С, например выше 1300°С.
По этому варианту выполнения нагрев сопла может выполняться с помощью какого-либо соответствующего средства, включая электрический нагрев, индукционный нагрев, прямой наружный конвективный нагрев, или какого-либо другого средства, пригодного для материалов и конструкции сопла.
При температуре выше 1700°С образуются магний и пар СО вместе с примесями, такими как Аl, Мn и S, которые могут образовываться в результате восстановления соответствующих оксидов при таких высоких температурах. Если температура соответствующих поверхностей сопла будет ниже температуры конденсации любых из этих частиц, будет иметь место конденсация и в сопле будут образовываться осадки (фиг.5 и 6).
Кроме того, образующиеся за счет обратной реакции оксидные продукты, возвращающиеся к исходному состоянию, например CaO, SiO2, MgO и С, стабильны при высоких температурах и не могут вытесняться сразу же после их образования в сопле. Таким образом, температура сопла должна поддерживаться выше критических температур обратной реакции для этих частиц и любых других, которые, вероятно, осаждаются при таких температурных условиях.
Образование осадков в сопле является очень значительным, поскольку даже небольшие количества осадков могут препятствовать протеканию газа через сопло, расширяя граничный слой и приводя к турбулентности и увеличенному протеканию обратной реакции, при этом твердые продукты будут способствовать дополнительному осаждению и возможному засорению. Фиг.7 показывает постепенное и полное засорение, являющееся следствием этого процесса.
По настоящему изобретению установлено, что поддержание температуры поверхности сопла выше критических температур конденсации для любых и всех газообразных частиц, протекающих через сопло, является существенным для надежной работы сужающегося-расширяющегося сопла (фиг.8). Таким образом, минимальная температура поверхностей сопла, которые контактируют с газами, протекающими через сопло, всегда должна быть достаточной для предотвращения в любой момент конденсации частиц, присутствующих в газе.
Настоящее изобретение может быть осуществлено с помощью такого же базового способа и компонентов/реактора, как описано выше в Hori. Однако принципиальным отличием по сравнению с таким традиционным подходом является то, что по настоящему изобретению выполняются специальные действия для нагрева сопла до соответствующей высокой температуры и поддержания сопла при этой высокой температуре. В этом контексте изобретение основано на нагреве сопла, помимо эффекта нагрева от протекания газа через сопло. Такой подход не потребовался бы, если бы сопло работало адиабатически, когда через него протекает горячий газ. Однако авторы настоящего изобретения установили, что «пассивный» нагрев сопла только за счет протекания газа не позволяет предотвратить образование осадков в сопле.
По настоящему изобретению температура сопла может регулироваться, как требуется, с помощью ряда различных подходов. По первому варианту выполнения и как указано выше, сопло может быть нагрето с помощью нагревательного устройства, связанного с соплом и специально предназначенного для этого. Например, сопло может быть нагрето с помощью индукционных катушек, расположенных вокруг сопла.
По варианту выполнения, показанному на фиг.9, гранулированные реагенты подаются из бункера (1) через направляющую трубу в главный реактор. Дуговая печь заключена в стальной кожух (3), облицованный соответствующим огнеупором (4) и подовым материалом (5). Электроды (6) обеспечивают нагрев печи. Индукционные катушки (7), имеющие управление, независимое от температуры печи, и заключенные в дополнительный огнеупор (8), обеспечивают нагрев сужающегося-расширяющегося сопла (9) для предотвращения образования осадка и засорения. Количество реагентов (10) поддерживается на соответствующем уровне для оптимизации реакции.
Однако по другому варианту выполнения сопло может получать тепло, находясь близко к реактору, в котором происходит реакция карботермического восстановления. В этом случае сопло получает тепло за счет расположения, по меньшей мере частичного, в нагреваемой зоне реактора. Например, сопло может получать тепло от первичной индукционной катушки реактора с индукционным нагревом. По этому варианту выполнения нагрев сопла может выполняться с помощью одного или нескольких способов: конвективный нагрев при средних температурах и низком расходе газа (ниже 1000°С); излучающий нагрев (более распространенный при температурах выше 1000°С); и нагрев посредством соединения сопла (обычно графитового) с индукционным полем катушки, используемой для нагрева реактора, или посредством дополнительного индукционного нагрева (см. фиг.10). По настоящему изобретению положение сопла может варьироваться для получения наиболее выгодного эффекта нагрева с учетом предполагаемых результатов применения настоящего изобретения. Также целесообразно изолировать сопло для сведения потери тепла к минимуму. По варианту выполнения, показанному на фиг.10, гранулированные реагенты подаются из бункера (1) в главный реактор. Индукционная печь заключена в стальной кожух (3), облицованный соответствующим огнеупором (4), дополнительным изоляционным материалом (8) для индуктивной катушки (7) и соответствующим проводящим материалом (5), в которой гранулированные реагенты (10) поддерживаются в надлежащем количестве. Дополнительные индуктивные катушки (7) обеспечивают нагрев сужающегося-расширяющегося сопла (9).
На практике один или несколько из подходов, описанных для нагрева сопла, может применяться для получения наиболее эффективного и экономичного результата в контексте настоящего изобретения. Требуемый температурный профиль для сопла может быть задан на основе состава исходного материала (материалов), подлежащего восстановлению, и газообразных частиц, которые будут протекать через сопло в любой момент времени. Входная температура газа, протекающего через сопло, может содействовать нагреву сопла, но, как было указано, температура газа не будет определять температуру сопла, поскольку протекание газа через сопло может вызывать его охлаждение.
По изобретению подлежащий восстановлению металл может быть выбран из группы, состоящей из Mg, Mn, Ca, Si, Be, Al, Ba, Sr, Fe, Li, Na, K, Zn, Rb и Cs.
Настоящее изобретение, в частности, может использоваться для производства магния, при этом следует отметить, что термохимия металлов может значительно варьироваться. Этот момент можно проиллюстрировать на примере алюминия и магния. Важным является то, что продукты реакции при карботермическом восстановлении оксида алюминия имеют относительно высокие температуры кипения (алюминий кипит примерно при 2500°С, и Аl2O (субоксид алюминия) имеет значительное давление пара при температуре выше примерно 1800°С) по сравнению с продуктами реакции при карботермическом восстановлении оксида магния (магний кипит примерно при 1050°С, и не имеется никаких частиц субоксида). Соответственно, при использовании для сопла стандартного способа, при котором сопло нагревается потоком газа, продукты, получаемые из оксида алюминия во время реакции, требуют более высоких температур сопла для предотвращения проблем образования осадка. При преобладающей температуре сопла, свойственной потоку газа (примерно 1100°С, предполагая в среднем отсутствие потерь), продукты, получаемые из оксида алюминия во время реакции, склонны быстро конденсировать и осаждаться на сопле. В отличие от этого карботермическое восстановление оксида магния в стандартном представлении должно было бы привести к предположению, что сопло имело бы соответствующую высокую температуру, так что проблема образования осадка была бы маловероятной. Однако авторы настоящего изобретения установили обратное, и это до некоторой степени является неожиданным с учетом традиционного опыта в этой области техники.
Восстановитель, используемый в настоящем изобретении, может быть получен из множества традиционных источников углерода, включающих в себя графит, нефть и кокс (например, металлургический кокс).
Настоящее изобретение также предлагает реактор, пригодный для осуществления по изобретению, как здесь описывается. Конструкция реактора, по существу, является такой же, как описано выше в Hori. Однако реактор по настоящему изобретению адаптирован для обеспечения активного нагрева сопла (т.е. отличающегося от нагрева потоком газа) для предотвращения проблем с образованием осадка. Как описывается, сопло может нагреваться нагревательным средством, специально связанным с соплом (фиг.10), и/или сопло может быть расположено так, чтобы оно получало тепло от реактора, в котором будет протекать реакция карботермического восстановления (см. фиг.11).
По варианту выполнения, показанному на фиг.11, гранулированные реагенты подаются из бункера (1) через направляющую трубу в главный реактор. Дуговая печь заключена в стальной кожух (3), облицованный соответствующим огнеупором (4) и подовым материалом (5). Электроды (6) обеспечивают нагрев печи. В этом случае излучающий и конвективный нагрев поддерживает соответствующую температуру сужающегося-расширяющегося сопла (7). Количество реагентов (8) поддерживается на соответствующем уровне для оптимизации реакции.
По настоящему изобретению температура сопла может определяться в ходе способа производства с помощью соответствующего контроля температуры сопла для предотвращения проблем образования осадка. Температура сопла может измеряться с помощью стандартного способа и стандартного устройства. Как вариант, температурные характеристики сопла могут определяться экспериментально на основе расхода газа через сопло при изменяющихся температурах и температуры сопла, регулируемой на практике на основе такого определения и поддерживаемой с помощью дополнительного моделирования. Последний подход позволил бы избежать необходимости текущего измерения температуры сопла в ходе способа производства
Настоящее изобретение представлено со ссылкой на следующий неограниченный пример.
Пример
Было выполнено две серии экспериментов с TMG-84 по TMG-90 и TMG-91 по TMG-95. В первой серии дополнительный нагрев поверхности сопла не выполнялся, за исключением TMG-87, который включен здесь во вторую серию. Эксперименты с TMG-91 по TMG-95 и TMG-87 включали в себя дополнительный нагрев сопла. В результате было получено следующее.
а. TMG-84. Без дополнительного нагрева сопла. Быстрое и необратимое засорение; реакция прекращается.
b. TMG-85. Без дополнительного нагрева сопла. Быстрое и необратимое засорение; никаких важных данных не получено.
с. TMG-86. Без дополнительного нагрева. Сопло засорилось при температуре у горловины сопла около 1200°С.
d. TMG-87. Дополнительный нагрев, обеспечиваемый за счет расположения сопла. Продолжается до завершения (300 г).
е. TMG-88. Без дополнительного нагрева. Неудавшийся эксперимент на раннем этапе.
f. TMG-89. Без дополнительного нагрева. Неудавшийся эксперимент на раннем этапе.
g. TMG-90. Без дополнительного нагрева, но реактор нагревался более медленно для приведения в равновесие с соплом. Недостаточное увеличение температуры привело к засорению.
h. TMG-91. Дополнительный нагрев, обеспечиваемый за счет расположения сопла. Сопло не засоряется выше приблизительно 1650°С. Расход загрузки - 300 г.
i. TMG-92. Повторение TMG-91 со схожим результатом.
j. TMG-93. Немного более быстрый нагрев, приводящий к более низкой температуре сопла и большему засорению во время нагрева, но засорение аналогично было обратимым выше 1650°С. Расход загрузки - 400 г.
k. TMG-94. Дополнительный нагрев, обеспечиваемый за счет удаления внутренней изоляции. (Нагрев, вызываемый индукционным соединением и излучением в реакторной камере). Сопло нагревалось быстрее, что привело к намного более ровному профилю засорения (меньшее засорение). Расход загрузки - 400 г.
l. TMG-95. Повторение TMG-94 с расходом загрузки 500 г.
Как показано на фиг.12, эксперименты, выполнявшиеся без дополнительного нагрева поверхности сопла, приводили к обратимому засорению, демонстрируемому падением расхода газа через сопло. Расход газа прямо пропорционален имеющейся площади поперечного сечения горловины; при ограничении расхода течение со скоростью звука не может поддерживаться.
Фиг.13 показывает улучшение, обеспечиваемое посредством дополнительного нагрева поверхности сопла. В то время как при более ранних испытаниях заметно до некоторой степени быстрое ограничение расхода, дополнительный нагрев приводит к поддержанию траектории течения газа и непрерывной безопасной работе сопла. Критическая температура поверхности горловины сопла составляет примерно 1600-1700°С.
По другому варианту выполнения настоящего изобретения скорость движения струи газа, выходящей из сопла, может быть использована для регенерации энергии. Такая энергия может быть в виде электрической или тепловой энергии. В последнем случае тепловая энергия может повторно использоваться непосредственно в способе по изобретению для предварительного нагрева реагентов или обеспечения дополнительного регулирования температуры сопла.
В этом описании и следующей далее формуле изобретения, если контекст не требует иного, подразумевается, что слово «содержат» и варианты, такие как «содержит» и «содержащий», означают включение указанного единого целого или стадии или группы единых целых или стадий, а не исключение любого другого единого целого или стадии или группы единых целых или стадий.
Ссылка в этом описании на любую предыдущую публикацию (или взятую из нее информацию) или на любой известный случай не является и не должна рассматриваться как подтверждение или допущение или как любая форма предположения, что эта предыдущая публикация (или взятая из нее информация) или известный случай образует часть общеизвестных данных в области техники, к которой относится это описание.
Claims (5)
1. Способ получения металла карботермическим восстановлением оксида металла, включающий:
осуществление в реакторе карботермического восстановления оксида металла c получением смешанного газового потока, содержащего указанный металл и оксид углерода;
поддержание указанного смешанного газового потока при повышенной температуре, достаточной для предотвращения повторного образования соответствующего оксида металла;
выпуск указанного смешанного газового потока через суживающееся-расширяющееся сопло для мгновенного охлаждения указанного смешанного газового потока до температуры, при которой не может происходить повторное образование оксида металла; и
отделение и сбор металла,
отличающийся тем, что в дополнение к нагреванию сопла за счет газового потока, проходящего через сопло, указанное сопло нагревают за счет непосредственного теплового взаимодействия имеющего соответствующую проводимость сопла с расположенным до него и присоединенным к нему карботермическим реактором, и/или за счет использования системы индукционного нагрева, и/или за счет прямой теплопередачи, так что температуру поверхности указанного сопла, находящейся в контакте с указанным смешанным газовым потоком, поддерживают на уровне, достаточном для предотвращения осаждения на указанной поверхности продуктов из указанного смешанного газового потока.
осуществление в реакторе карботермического восстановления оксида металла c получением смешанного газового потока, содержащего указанный металл и оксид углерода;
поддержание указанного смешанного газового потока при повышенной температуре, достаточной для предотвращения повторного образования соответствующего оксида металла;
выпуск указанного смешанного газового потока через суживающееся-расширяющееся сопло для мгновенного охлаждения указанного смешанного газового потока до температуры, при которой не может происходить повторное образование оксида металла; и
отделение и сбор металла,
отличающийся тем, что в дополнение к нагреванию сопла за счет газового потока, проходящего через сопло, указанное сопло нагревают за счет непосредственного теплового взаимодействия имеющего соответствующую проводимость сопла с расположенным до него и присоединенным к нему карботермическим реактором, и/или за счет использования системы индукционного нагрева, и/или за счет прямой теплопередачи, так что температуру поверхности указанного сопла, находящейся в контакте с указанным смешанным газовым потоком, поддерживают на уровне, достаточном для предотвращения осаждения на указанной поверхности продуктов из указанного смешанного газового потока.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в начале карботермического восстановления температуру указанного сопла повышают за счет нагрева до прохождения газа через сопло.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что требуемый температурный профиль для указанного сопла задают на основе состава оксида металла, подлежащего восстановлению, и газообразных частиц, которые будут проходить через сопло в любой момент времени.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что металл представляет собой магний.
5. Реактор для получения металла карботермическим восстановлением оксида металла способом по п.1, который содержит суживающееся-расширяющееся сопло, выполненное с возможностью нагрева за счет непосредственного теплового взаимодействия имеющего соответствующую проводимость сопла с расположенным до него и присоединенным к нему карботермическим реактором, и/или за счет использования системы индукционного нагрева, и/или за счет прямой теплопередачи.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2008903933A AU2008903933A0 (en) | 2008-07-31 | Production process | |
| AU2008903933 | 2008-07-31 | ||
| PCT/AU2009/000980 WO2010012042A1 (en) | 2008-07-31 | 2009-07-31 | Production process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011107209A RU2011107209A (ru) | 2012-09-10 |
| RU2536709C2 true RU2536709C2 (ru) | 2014-12-27 |
Family
ID=41609850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011107209/02A RU2536709C2 (ru) | 2008-07-31 | 2009-07-31 | Способ получения металла карботермическим восстановлением оксида металла и реактор для осуществления способа |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9090954B2 (ru) |
| KR (1) | KR101606510B1 (ru) |
| CN (1) | CN102131942B (ru) |
| AU (1) | AU2009276301B2 (ru) |
| CA (1) | CA2731670C (ru) |
| RU (1) | RU2536709C2 (ru) |
| WO (1) | WO2010012042A1 (ru) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2731670C (en) * | 2008-07-31 | 2016-08-23 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Production process |
| GB0918847D0 (en) * | 2009-10-27 | 2009-12-09 | Magnesium Silica Ltd | Method and apparatus for condensing metal and other vapours |
| US9458732B2 (en) | 2013-10-25 | 2016-10-04 | General Electric Company | Transition duct assembly with modified trailing edge in turbine system |
| CN106906359B (zh) | 2015-12-22 | 2018-12-11 | 理查德.亨威克 | 从硅酸盐矿物收取锂 |
| US10145251B2 (en) | 2016-03-24 | 2018-12-04 | General Electric Company | Transition duct assembly |
| US10260752B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-04-16 | General Electric Company | Transition duct assembly with late injection features |
| US10260424B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-04-16 | General Electric Company | Transition duct assembly with late injection features |
| US10227883B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-03-12 | General Electric Company | Transition duct assembly |
| US10260360B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-04-16 | General Electric Company | Transition duct assembly |
| US11014265B2 (en) | 2017-03-20 | 2021-05-25 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods and apparatus for additively manufacturing structures using in situ formed additive manufacturing materials |
| CN108796244B (zh) * | 2018-06-13 | 2020-01-10 | 中南大学 | 一种金属钙热还原一步制备高纯铷的方法 |
| CN114322540A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-04-12 | 山东宝阳干燥设备科技有限公司 | 一种磷酸铁锂回收料专用焙烧系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4147534A (en) * | 1976-08-16 | 1979-04-03 | Fumio Hori | Method for obtaining Mg and Ca through carbon reduction |
| US4200264A (en) * | 1976-08-16 | 1980-04-29 | Fumio Hori | Apparatus for obtaining Mg and Ca through carbon reduction |
| RU2109078C1 (ru) * | 1992-11-16 | 1998-04-20 | Минерал Дивелопмент Интернешнл А/С | Способ получения металлического магния, способ получения чистого оксида магния (варианты) и способ переработки исходного материала |
| RU2301842C2 (ru) * | 2003-03-06 | 2007-06-27 | Алкоа Инк. | Способ и реактор для получения алюминия путем карботермического восстановления оксида алюминия |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5863314A (en) * | 1995-06-12 | 1999-01-26 | Alphatech, Inc. | Monolithic jet column reactor pump |
| US6155815A (en) * | 1998-01-29 | 2000-12-05 | Crandell; Walter R. | Bushing and nozzle heating device |
| CN100342045C (zh) * | 2006-03-24 | 2007-10-10 | 东北大学 | 一种内电阻加热金属热还原炼镁炉 |
| CA2731670C (en) * | 2008-07-31 | 2016-08-23 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Production process |
-
2009
- 2009-07-31 CA CA2731670A patent/CA2731670C/en active Active
- 2009-07-31 RU RU2011107209/02A patent/RU2536709C2/ru active
- 2009-07-31 CN CN200980129231XA patent/CN102131942B/zh active Active
- 2009-07-31 US US13/054,009 patent/US9090954B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-07-31 AU AU2009276301A patent/AU2009276301B2/en active Active
- 2009-07-31 WO PCT/AU2009/000980 patent/WO2010012042A1/en not_active Ceased
- 2009-07-31 KR KR1020117001185A patent/KR101606510B1/ko active Active
-
2015
- 2015-06-18 US US14/742,808 patent/US9822427B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4147534A (en) * | 1976-08-16 | 1979-04-03 | Fumio Hori | Method for obtaining Mg and Ca through carbon reduction |
| US4200264A (en) * | 1976-08-16 | 1980-04-29 | Fumio Hori | Apparatus for obtaining Mg and Ca through carbon reduction |
| RU2109078C1 (ru) * | 1992-11-16 | 1998-04-20 | Минерал Дивелопмент Интернешнл А/С | Способ получения металлического магния, способ получения чистого оксида магния (варианты) и способ переработки исходного материала |
| RU2301842C2 (ru) * | 2003-03-06 | 2007-06-27 | Алкоа Инк. | Способ и реактор для получения алюминия путем карботермического восстановления оксида алюминия |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2009276301A1 (en) | 2010-02-04 |
| CN102131942A (zh) | 2011-07-20 |
| US9090954B2 (en) | 2015-07-28 |
| US20110179794A1 (en) | 2011-07-28 |
| US9822427B2 (en) | 2017-11-21 |
| CN102131942B (zh) | 2013-06-05 |
| CA2731670C (en) | 2016-08-23 |
| US20150368752A1 (en) | 2015-12-24 |
| AU2009276301B2 (en) | 2015-06-18 |
| CA2731670A1 (en) | 2010-02-04 |
| KR101606510B1 (ko) | 2016-03-25 |
| WO2010012042A1 (en) | 2010-02-04 |
| RU2011107209A (ru) | 2012-09-10 |
| KR20110067090A (ko) | 2011-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2536709C2 (ru) | Способ получения металла карботермическим восстановлением оксида металла и реактор для осуществления способа | |
| TWI846040B (zh) | 以矽石製造高純度矽的裝置及方法 | |
| KR20110137817A (ko) | 나노분말의 합성 및 재료 가공용 플라즈마 반응기 | |
| US2862792A (en) | Process and apparatus for the production of finely divided powders | |
| CN102016079A (zh) | 熔融金属的制造方法 | |
| CN1059472C (zh) | 悬浮熔炼方法及装置 | |
| US7905940B2 (en) | Method for reducing metal oxide slags or glasses and/or for degassing mineral melts, and device for carrying out said method | |
| US3661561A (en) | Method of making aluminum-silicon alloys | |
| JP5692216B2 (ja) | シリコンの製造方法および治具 | |
| KR20050111736A (ko) | 개선된 제철 용융 방법 | |
| ES3026670T3 (en) | Process for the smelting of a metalliferous feedstock material | |
| CN105018740B (zh) | 电磁感应加热熔融还原金属镁真空还原炉 | |
| RU2487946C2 (ru) | Способ получения охлаждающего элемента для пирометаллургического реактора и охлаждающий элемент | |
| CN113710819B (zh) | 含铬铁液的制造方法 | |
| Munter et al. | Reduction of tantalum pentoxide with aluminium and calcium: thermodynamic modelling and scale skilled tests | |
| WO2009077653A1 (en) | Suspension smelting furnace and method for producing crude metal or matte in a suspension smelting furnace | |
| JP4926790B2 (ja) | 高炉の操業方法 | |
| CN204848984U (zh) | 电磁感应加热熔融还原金属镁真空还原炉 | |
| JP5084144B2 (ja) | 高純度シリコンの製造方法 | |
| JPH03117882A (ja) | 金属酸化物の炭素熱還元用開放アーク炉 | |
| JP6312840B2 (ja) | 酸化アルミニウム粒子の製造方法 | |
| US20150110703A1 (en) | Reactor with induction heater | |
| RU2015104C1 (ru) | Способ получения карбида кальция | |
| Parisi et al. | Operating characteristics of a Plasmacan transferred-arc furnace for the melting of fine particles | |
| JPS58193329A (ja) | アルミニウム製錬熔鉱炉の操作方法 |