Сырье
Алюминий относится к числу наиболее распространенных элементов: после кислорода и кремния это самая обширная деталь, обнаруженная в земном дне, составляющая более восьми процентов земной коры мощностью в десять миль и встречающаяся почти в каждой обычной породе.
Однако алюминий встречается не в чистом стальном виде, а в виде гидратированного оксида алюминия (смесь воды и оксида алюминия) в сочетании с кремнеземом, оксидом железа и диоксидом титана.Самой крупной алюминиевой рудой является боксит, названный в честь французского города Ле-Бо, в котором он превратился в определенный в 1821 году. Боксит содержит железо и гидратированный оксид алюминия, причем последний представляет собой самую крупную составляющую его ткань.
В настоящее время бокситов достаточно много, так что лучшие месторождения с содержанием оксида алюминия сорок пять процентов или более добываются для производства алюминия.Концентрированные месторождения обнаружены как в северном, так и в южном полушариях, при этом максимум руды, используемой в Соединенных Штатах, поступает из Вест-Индии, Северной Америки и Австралии.
Поскольку бокситы добываются так близко к поверхности земли, методы добычи невероятно просты.Взрывчатыми веществами вскрываются большие шурфы в бокситовых пластах, после чего расчищаются верхние слои грязи и породы.Обнаженная руда затем удаляется фронтальными погрузчиками, складывается в фургоны или железнодорожные вагоны и транспортируется на перерабатывающую фабрику.Бокситы тяжелые (обычно из одной тонны алюминия можно получить от 4 до 6 тонн руды), поэтому, чтобы снизить стоимость его транспортировки, эти цветы регулярно размещают как можно ближе к бокситовым рудникам.
Производственный процесс
Извлечение природного алюминия из бокситов требует определенных процедур.Во-первых, руда перерабатывается, чтобы избавиться от примесей, таких как оксид железа, кремнезем, диоксид титана и вода.Затем полученный оксид алюминия переплавляют, получая природный алюминий.После этого алюминий прокатывают, чтобы получить фольгу.
Очистка - процесс Байера
1. Метод Байера, используемый для очистки бокситов, включает 4 этапа: вываривание, рационализацию, осаждение и прокаливание.Во время процесса сбраживания боксит смешивается с гидроксидом натрия, а затем перекачивается в огромные резервуары под давлением.В этих резервуарах, называемых варочными котлами, сочетание гидроксида натрия, тепла и давления превращает руду в насыщенный раствор алюмината натрия и нерастворимых загрязнителей, которые оседают на дно.
2. Следующий этап технологии, рационализация, влечет за собой отправку раствора и загрязняющих веществ через стационарные резервуары и прессы.Во время этой степени тканевые фильтры задерживают загрязнения, которые затем можно утилизировать.После повторной фильтрации конечный раствор транспортируется в градирню.
3. На следующем уровне, осаждении, раствор оксида алюминия превращается в массивный бункер, в котором, в адаптации метода Девиля, жидкость засеивается кристаллами гидратированного алюминия, чтобы способствовать образованию алюминиевых обломков.По мере того, как затравочные кристаллы заманивают в раствор другие кристаллы, начинают формироваться массивные комки гидрата алюминия.Их сначала фильтруют, а затем промывают.
4. Прокаливание, самый последний шаг в системе очистки Байера, включает воздействие на гидрат алюминия чрезмерных температур.Это экстремальное тепло обезвоживает ткань, оставляя после себя превосходный белый порошок: оксид алюминия.
Плавка
1. Плавка, которая отделяет алюминий-кислородное соединение (глинозем), полученное с помощью метода Байера, является следующим этапом извлечения природного стального алюминия из боксита.Хотя система, используемая в настоящее время, происходит от электролитического метода, изобретенного одновременно Чарльзом Холлом и Полем-Луи-Туссеном Эру в конце девятнадцатого века, она была модернизирована.Во-первых, глинозем растворяется в плавильной камере, глубокой металлической плесени, покрытой углеродом и заполненной нагретым жидким проводником, который состоит, в частности, из криолита соединения алюминия.
2. Затем через криолит пропускается электродвигатель, в результате чего на вершине расплава глинозема образуется корка.Когда в смесь периодически добавляют дополнительное количество оксида алюминия, эта корка разрушается и также хорошо перемешивается.Когда глинозем растворяется, он электролитически разлагается с образованием слоя чистого расплавленного алюминия на нижней части плавильной камеры.Кислород сливается с углеродом, используемым для покрытия клеток, и выходит в виде углекислого газа.
3. Все еще в расплавленном состоянии очищенный алюминий вытягивается из плавильных камер, переносится в тигли и выливается в печи.На этом уровне могут быть введены другие факторы, чтобы обеспечить алюминиевые сплавы характеристиками, подходящими для прерывистого продукта, хотя фольга обычно изготавливается из чистого алюминия 99,8 или 99,9%.Затем жидкость выливается в устройства прямого отбрасывания, где она охлаждается в огромные плиты, называемые «слитками» или «перекатываемым инвентарем».После отжига — нагревания для улучшения обрабатываемости — слитки пригодны для прокатки в фольгу.
Альтернативный подход к плавке и литью алюминия называется «безостановочное литье».Эта процедура включает в себя производственную линию, которая включает в себя плавильную печь, камеру хранения расплавленного металла, систему переключения, литейный блок, комбинированный блок, такой как тянущие валки, ножницы и уздечку, а также машину для перемотки и намотки.Оба метода производят запасы толщиной от 0,125 до 0,250 дюйма (от 0,317 до 0,635 сантиметра) и различной ширины.Преимущество метода непрерывного литья заключается в том, что он не требует стадии отжига перед прокаткой фольги, как это требуется при способе плавления и литья, поскольку отжиг обычно проводится во всей системе литья.
Прокат фольги
После того, как инвентаризация фольги сделана, ее необходимо уменьшить по толщине, чтобы сделать фольгу.Это выполняется на прокатном стане, в котором ткань в несколько раз проходит через металлические валки, называемые рабочими валками.Когда листы (или полотна) алюминия проходят через валки, они сжимаются тоньше и выдавливаются через пространство между валками.Рабочие валки соединены с более тяжелыми валами, известными как опорные валы, которые прилагают усилия, чтобы помочь сохранить устойчивость валов для окраски.Это позволяет сохранить размеры изделия в пределах допусков.Картины и резервные рулоны вращаются в противоположных инструкциях.Смазки добавляются для облегчения техники прокатки.Во время этой системы прокатки алюминий иногда необходимо отжигать (обрабатывать теплом), чтобы сохранить его обрабатываемость.
Учет фольги регулируется с помощью регулирования оборотов валков и вязкости (сопротивления скольжению), количества и температуры прокатных смазок.Зазор между валками определяет как толщину, так и продолжительность выхода фольги из мельницы.Этот зазор можно регулировать с помощью подъема или опускания верхнего красильного валика.Прокатка позволяет получить на фольге две естественные отделки: яркую и матовую.Яркий конец получается, когда фольга соприкасается с поверхностью валика.Для изготовления матового конца два листа должны быть упакованы вместе и свернуты одновременно;в то время как это достигается, края, которые соприкасаются друг с другом, становятся матовыми.Другие методы механической отделки, обычно производимые во время операций преобразования, могут использоваться для получения положительного рисунка.
Когда листы фольги проходят через валки, они обрезаются и разрезаются круглыми или бритвенно-подобными ножами, установленными на валковом стане.Обрезка относится к краям фольги, в то время как продольная резка подразумевает разрезание фольги на несколько листов.Эти этапы используются для получения рулонов тонкой ширины, для обрезки краев материалов с покрытием или ламинированных материалов, а также для получения квадратных порций.Для надежного изготовления и замены полотна, которые были разорваны во время прокатки, должны быть снова соединены вместе или сращены.Обычные типы соединений для соединения полотен из простой фольги и/или субсидированной фольги состоят из ультразвуковой, термосвариваемой ленты, ленты для сварки под напряжением и электросварки.Ультразвуковое соединение использует сварной шов в стабильном состоянии, выполненный с помощью ультразвукового преобразователя, внутри перекрывающегося металла.
Отделочные подходы
Для многих упаковок фольга используется в IV/в сочетании с различными веществами.Он может быть покрыт различными веществами, в том числе полимерами и смолами, для декоративных, защитных или изоляционных функций.Его можно ламинировать на бумагу, картон и пластиковые пленки.Его также можно разрезать, придать ему любую форму, напечатать, сделать тиснение, разрезать на полосы, покрыть листами, травить и анодировать.Как только фольга находится в своем последнем состоянии, она соответствующим образом упаковывается и отправляется клиенту.
Контроль качества
Помимо внутриметодического контроля таких параметров, как температура и время, готовое фольгированное изделие должно отвечать положительным требованиям.Например, было обнаружено, что один из способов замены и ухода требует различных диапазонов сухости пола из фольги для достижения наилучших результатов.Проверка смачиваемости используется для определения сухости.В этом испытании исключительные растворы этилового спирта в дистиллированной воде с шагом в десять процентов с помощью количества наливают равномерным движением на поверхность фольги.Если капли не образуются, смачиваемость равна 0. Методика выдерживается до тех пор, пока не будет определено, какой минимальный процент спиртового раствора полностью смачивает фольгированный пол.
Другими важными свойствами являются толщина и прочность на растяжение.Стандартные методы проверки были усовершенствованы с помощью Американского общества испытаний и материалов (ASTM).Толщину определяют путем взвешивания образца и измерения его места, после чего массу делят на произведенное место и плотность сплава.Проверка натяжения фольги должна тщательно контролироваться, потому что на последствия могут повлиять жесткие края и наличие мелких дефектов, а также другие переменные.Образец помещают в захват и прикладывают растягивающее или тянущее давление до тех пор, пока не произойдет разрушение узора.Измеряется давление или электричество, необходимое для разрыва шаблона.
Время публикации: 08 марта 2022 г.