Восстановление оксида алюминия до алюминия твердым углеродом.

[avg]

Я много раз видел самородный алюминия и железо в пробах базальта. Мелкие, до 1 мм закрученные  или неправильной формы выделения похожие на проволочки. Железо и алюминий практически всегда содержат 2-5% кремния.

Вот это и настораживает- самородный алюминий тем более в базальте должен содержать больше кремния, т к кремний легче восстанавливается.

[dmr]

Кремний же, как и алюминий, в индивидуальном порядке карботермически в карбид восстанавливается. А вот в сплаве, может и в интерметаллид, или даже твердый раствор

[Toolinvent]

Про алюминий в древнем Риме- конечно, полная чушь- если бы Аl так легко восстанавливался, то он в первую очередь был бы в виде примеси при выплавке железа за счет образования устойчивых интерметаллидов и об этом давным давно было бы известно.

Здравствуйте уважаемый Avg.

Италия - гористая страна, где много базальтов и габбро, пригодных для изготовления толстостенных каменных горнов с толщиной кладки порядка метра. На севере - около Альп есть ряд мелких месторождений чего-то похожего на глину по виду и на грязную окись алюминия по химсоставу. Этой "глиной" и склеивали камни кладки горнов - т.к. эта "глина" ближайшая по расположению. Древние интуитивно понимали что чем толще стенка тем лучше теплоизоляция и тем лучше выделка стали по кричной технологии на температурах ниже +950цельсия. Насыпали уголь, зажигали, грели горн, выпали уголь и известь для прогрева извести. Рабы всегда были ленивый или ещё почему-то случалось длительностью порядка часов такое: прогретый горн плюс недостаток дутья (восстановительная атмосфера) плюс контакт извести и "глиняной" замазки между камней. Вот и весь римский силикоалюминий.

До появления доменных печей с подом диаметром более 3,75 метра при высоте до колошника более 29 метров и обязательно с дутьём через кауперы-теплорекуператоры плавление ферросплавов не осуществлялось!!! Вся древняя сталь делалась из руды по кричной технологии, а крицу много раз грели в горне-проковывали-снова грели до полного удаления шлака ударами молотов по горячей крице. Ради этого горны держали горячими недели и дольше, для экономии угля при этом чем только горны утепляли - обсыпка песком, наружная кладка и много чего ещё. Так случайно совпали холостые ходы горнов и известь-оксид алюминия-песок силикатный, плюс внимательность и предприимчивость римлян - алюминий попытались применить хоть для чего-то. Лично вы если при производстве чего-то получили отход, просто выкинете отход если есть возможность продать/переработать/использовать хоть для чего нибудь отход и получить хоть сколько-то дополнительной выгоды от этого - что, просто выбросите отход без попытки переработать/использовать для чего нибудь?

Это признак совково-москальского бескультурья - считать что предшествующие покаления были тупее, глупее, слабее, менее цивилизованными и т.п., чем нынешнее покаление. Этот вирус совковости требует вместо Истории как было рассказывать истЕрию про то какие мы сейчас хорошие и как раньше всё было хуже, типа везде и всегда и всё было хуже потому что так было в прошлом и т.п. Римляне умели производить силумин и изделия из него, но из-за чисто экономических причин сочли это не нужным для них. По сравнению с сссром в России сейчас остановлено/утрачено производство авианосцев и ряда видов летательных аппаратов (Ан124, Ту160, Ми17 и ряд других) без замены на более совершенной конструкции аналоги - по экономическим причинам!!! И так же примерно случилось в Римской империи около 1900 лет назад с силумином.

Сомневаетесь - постройте горн по римскому образцу и примените указанные материалы и режимы примерно на сутки-полтора максимального нагрева горна - получите примерно такой же силумин. Только 26 метров противопожарного радиуса вокруг горна и склада угля сделайте. Полмиллиона рублей на февраль 2018 года и сомнения развеятся как дым.

Можно купить баллон с жидким СО для МАП-горелки и в лабораторной печи при 950 градусов продуть этот газ через наклонную керамическую трубку с смесью равных весов извести, окиси алюминия, кварцевого песка. Только газ на входе в трубку должен быть горячее 800 градусов. Тоже силумин получите за полдня продувки. В промышленности электролиз применяют как самый дешёвый метод, т.к. карботермически полученный алюминий надо очищать а до товарного сплава нужного химсостава вместе с очисткой карботермия гораздо дороже и сложнее и хуже стабильность конечного химсостава.

[avg]

Какие 950 градусов? Восстановление Аl практически не идет даже при 1600, иначе у нас были бы большие проблемы с выплавкой железа.

[dmr]

Тоолинвент, пруф будьте любезны. Сами пробовали, или где то читали?

У кремния с алюминием нет таких высокоэнергетических соединений, как например AlNi

Да и говорить о экономической несостоятельности карботермии, по сравнению АЖ с электролизом - это вообще ужас ужасный

Если бы это было, то ранжирование, через возгонку субсоединений все бы решало

[yatcheh]

Это признак совково-москальского бескультурья

 

А-а-а! Ну, да. Представитель древнейшей цивилизации детектед. Шумер, хуле

Римляне умели производить силумин и изделия из него, но из-за чисто экономических причин сочли это не нужным для них. 

 

Да, да! Римский Госплан, бессмысленный и беспощадный 

Изменено 7 Февраля, 2018 в 18:56 пользователем yatcheh

[Toolinvent]

Тоолинвент, пруф будьте любезны. Сами пробовали, или где то читали? У кремния с алюминием нет таких высокоэнергетических соединений, как например AlNiДа и говорить о экономической несостоятельности карботермии, по сравнению АЖ с электролизом - это вообще ужас ужасныйЕсли бы это было, то ранжирование, через возгонку субсоединений все бы решало

Здравствуйте уважаемый Dmr.

Возгонка субсоединений и прочая "высокая химия" даже лет 50 назад были дико дорогие и труднодоступные из-за тех соединений и оборудования, которые для них нужны. Да и массовая технология должна быть простой безопасной и удобной для работников с как можно меньшей квалификацией. Поэтому даже казалось бы простейший отгон никеля через газообразный карбонил не применяют массово. СО ядовит и взрывоопасен при смеси с воздухом, все поэтому эту технологию и не любят, в теории и в лаборатории она ведь так проста хороша и удобна...

Карботермия дёшева пока дёшев и в достаточных количествах доступен уголь должного качества. Очень жадные до денег американцы стараются плавить высокосортные сплавы в электропечах, восстановление водородом или СО в его рециркуляции или подобное. Да, дешёвый чугун и простейшую сталь "для забора" они делают по старому - карботермией. И получают много капель шлака и газовых каверн в металле, из-за них "по гарантии" масса возмущений ущерба потребителям важного назначения металлоизделий. Из-за подобной юридической составляющей карботермия оказывается убыточной. Везде в Мире карботермия в массовом производстве работает на кусковом угле и даёт плохое качество металла из-за шлака, серы, пузырьков газа и т.п., черновой металл переделывают в конверторах и иных (например-мартеновских) печах, часто по 2-3 переделки металла требуется. С силикоалюминием после указанного карботермического восстановления подобный фокус не проходит.

Интерметаллиды алюминия так часто выводят из строя микросхемы при их перегреве, да, сильные соединения. К сожалению в литературе я не смог найти изменения от температуры энергетических характеристик элементарных реакций в группе алюминий-кальций-кремний-углерод-кислород-азот-вода и поэтому не могу сам прикинуть теоретически что может идти внутри горна а что нет.

Если у воды от ноль до сто градусов цельсия теплоёмкость и теплопроводность и ряд других параметров меняются почти на 3%, как можно верить расчётам на основе таблиц энергетик реакций приведённых к 25-50 градусов цельсия для процесса при плюс 950 цельсия? Вынужден ссылаться на литературу и слова друга, лично видевшего Римской империи силикоалюминий эфес меча и ещё ряд мелочей в музее Вероны.

До начала общения на этом сайте в этом году я был уверен что если в библиотеке ФИПС я читал описание штамма микробов, до 1100 раз ускоряющего распад изотопа Цезий137, значит этоэто открытие 1991 года правда. Оказалось - враньё. Если карботермия по восстановлению алюминия тоже обман с фальшивыми артефактами конца 19 века выдаваемыми за 2300 летней давности что-то, то кому это выгодно? Так детально расписывать особенности горна и его режимов, дающих силумин. Зачем врать про восстановление током СО в трубке внутри печи при 950 цельсия? Если ещё 50-100 лет назад в любой более менее оснащённой лаборатории за дёшево могли поставить опыт и проверить это - как и почему столько лет обман не раскрыт? И сейчас ещё легче это проверить.

А-а-а! Ну, да. Представитель древнейшей цивилизации детектед. Шумер, хуле

 

 

Да, да! Римский Госплан, бессмысленный и беспощадный 

Тем не менее, уважаемый Yatcheh, мы и сейчас в России используем практически один в один массу достижений Рима. Пусть даже и не Римляне это первыми придумали, а только массово внедрили:

1- по всей империи для удобства граждан всё писали только на державной мове.

2- из глазированной керамики отрезками примерно по метру длиной с стыковочным раструбом на одном конце делали салопроводы герметизируемые "зачеканкой" льняной верёвкой.

3- карботермически выработанный алюминий применяли для изготовления орлов, трызубов и прочей державной символики.

К сожалению карботермический силумин так быстро ржавеет, что или от намазывания салом становится тяжёлым - летать не может аппарат или рассыпается за жалкие сто лет после изготовления. Поэтому Римляне собрались однажды на ихнем майдане и решили что алюминий им не нужен. Как и Госплан.

[dmr]

Как бы ни было, карбонильное рафинирование применяется, насколько я знаю. СО ядовит конечно, и карбонилы металлов тем более, но не в трубу же выбрасывать. Кстати СО, в немалой степени выбрасывают в трубу.

И покажите же упоминания о 50-100 лет назад, в любой лаборатории, восстанавливали при 900-1000°

 

Силумин не ржавеет.

[Toolinvent]

Как бы ни было, карбонильное рафинирование применяется, насколько я знаю. СО ядовит конечно, и карбонилы металлов тем более, но не в трубу же выбрасывать. Кстати СО, в немалой степени выбрасывают в трубу. И покажите же упоминания о 50-100 лет назад, в любой лаборатории, восстанавливали при 900-1000°

Силумин не ржавеет.

Уважаемые Dmr и Avg.

Силумин ржавеет очень даже хорошо от контактной электрохимической коррозии и средне быстро от почвенных кислот, выделяемых растениями и микробами в районе мест интенсивного гниения органики. Просто на воздухе если нет кислотного смога/дождя - да силумин коррозионной стоек, только в практике применения изделий это менее 50% штук изделий имеют такое счастье.

СО опасен для человека его высокой концентрацией через нарушение связывания кислорода с гемоглобином крови и только. ПДК длительного вдыхания должна быть менее 0,01% объёмных как я помню, и разбавления воздухом плюс реакции с солнечно выработанными активными формами кислорода устраняет опасность для человека. Если бы не было "человеческого фактора" в ядерной энергетике - выбросы СО в трубу были бы в десятки-сотни раз меньше нынешних.

В лабораториях порядка 50-100 лет назад достаточно массовыми были технологии позволяющие проверить эти два варианта карботермического восстановления алюминия. Почему, как я знаю, никто не провёл опыт на проверку этой карботермии - для меня тоже вопрос. Скорее всего я слишком мало и плохо искал в литературе.

Честно не понимаю как в карботермическом восстановлении алюминия могут участвовать интерметаллиды если кроме кальция остальных металлов в молях менее 0,1% - разве только как катализаторы. Плюс восстановительная атмосфера в горне и полно кремния в расплаве и рядом.

Косвенным доказательством что подобное восстановление алюминия всё-таки идёт я считаю практику доменного производства - футеровка домны теряется по методу чисто химической коррозии с попаданием в шлак основного %% веса или молей футеровочного материала в виде алюминий-кальциево-силикатных соединений расплава с включением механически оторванных частиц футеровки и частиц/кристаллов других соединений других элементов - сера, фосфор, железо, некоторые металлы. И очень мало окиси кремния в % от исходно попавшего в домну. В сочетании с процессами по зонам домны получается интересно: около дутьевых лёток горячо - около 1100-1200 цельсия и окислительная атмосфера и под ними поверхность слоя шлака, а сверху почти дождём текут капли шлака и капли чугуна - сквозь окислительных атмосферу. Мне представляется что именно в этом месте "силумин" и выгорает до основного расплава шлака. Примерно 4-6 метров выше лёток из-за горения угля формируется самая горячая зона - до 1300 и чуть выше пошли реакции наработки СО с превращением СО и железной горячей руды в капли чугуна и газопродукты реакции. И до футеровки стенок доходит преимущественно газопродукт реакции. Обычное объяснение что самое горячее место вызывает самое интенсивное разрушение футеровки - тут то футеровки и делают толще всего - мне представляется требует такого дополнения - из-за наибольшей местной концентрации СО и окиси кальция идёт наибольшее восстановление алюминия из состава футеровочной керамики.

В добавок - когда и как в домне получается "козёл" - свод из газонепроницаемой прочной корки срывающей весь процесс? Когда слой толщиной 4-5 метров или более известь-угольной смеси очень беден железной рудой и дали дутьё нормальное в начале а после несколько больше должного - шлак толстый у краёв и тонкий в центре печи, сверху слой шлака обычно выпуклостью вниз или почти плоский похож на конус а снизу поверхность "козла" имеет крутую выпуклость вверх. Если допустить что образуется много СО, он восстанавливает футеровку до силумина и избыток дутья сжигает силумин с известью в корку шлака, как раз всё начинает объясняться предельно простой логикой в минимум шагов/реальных процессов. Мало железной руды в слое - нечем поглотить избыток СО - коррозия футеровки через силумин в шлак и закупорка сечения - "козёл" прогрессивно нарастает из-за прогрессивного падения интенсивности наработки СО но при достаточной тепловой инерции массы внутри.

Я это так понимаю, а вы?

[dmr]

Я ещё не понял, чей именно это выдуманный инструмент, но все больше склоняюсь, что кто то из старожильных троллей, клонировался)

 

То писал, что 50-100 лет назад, в куче лабораторий, был воспроизведение процесс, теперь, что был возможен, но не воспроизведен, или не найден