Ինչպես է պատրաստված ալյումինե փայլաթիթեղը

Հումք

Ալյումինը պարունակում է առավելագույն առատ տարրերից մի քանիսը. թթվածնից և սիլիցիումից հետո այն երկրագնդի հատակի ներսում որոշված ​​առավել լայն դետալն է, որը կազմում է ընդերքի ավելի քան ութ տոկոսը մինչև տասը մղոն ինտենսիվությունը և հայտնվում է գրեթե յուրաքանչյուր սովորական ժայռի մեջ:

Այնուամենայնիվ, ալյումինը լինում է ոչ թե իր մաքուր, պողպատի տեսքով, այլ որպես հիդրատացված ալյումինի օքսիդ (ջրի և ալյումինի խառնուրդ)՝ համակցված սիլիցիումի, երկաթի օքսիդի և տիտանիայի հետ:Առավել լրիվ չափի ալյումինի հանքաքարը բոքսիտն է, որն անվանվել է ի պատիվ ֆրանսիական Լե Բո քաղաքի, որտեղ այն փոխվել է 1821 թվականին: Բոքսիտը կրում է երկաթ և հիդրացված ալյումինի օքսիդ, վերջինս ներկայացնում է իր ամենամեծ բաղադրիչ հյուսվածքը:

Ներկայումս բոքսիտը բավականաչափ առատ է, որպեսզի ալյումինի օքսիդի քառասունհինգ տոկոս և ավելի պարունակությամբ լավագույն հանքավայրերը արդյունահանվեն ալյումին պատրաստելու համար:Կենտրոնացված հանքավայրեր են հայտնաբերվել յուրաքանչյուր հյուսիսային և հարավային կիսագնդերում, ընդ որում ԱՄՆ-ում օգտագործվող հանքաքարի առավելագույն քանակությունը գալիս է Արևմտյան Հնդկաստանից, Հյուսիսային Ամերիկայից և Ավստրալիայից:

Քանի որ բոքսիտը տեղի է ունենում երկրագնդի մակերեսին շատ մոտ, հանքարդյունաբերության մեթոդները ֆանտաստիկորեն հեշտ են:Պայթուցիկները օգտագործվում են բոքսիտային մահճակալներում մեծ փոսեր բացելու համար, որից հետո մաքրվում են կեղտի և քարերի գագաթնակետային շերտերը:Այնուհետև բացահայտված հանքաքարը հեռացվում է առջևի բեռնիչներով, կուտակվում ֆուրգոններում կամ երկաթուղային վագոններում և տեղափոխվում վերամշակող գործարան:Բոքսիտը ծանր է (սովորաբար մեկ տոննա ալյումին կարող է արտադրվել 4-ից 6 տոննա հանքաքար), ուստի, դրա փոխադրման արժեքը նվազեցնելու համար այդ ծաղիկները պարբերաբար տեղադրվում են բոքսիտների հանքերին հնարավորինս մոտ:

Արտադրական գործընթացը

Բոքսիտից բնական ալյումինի արդյունահանումը ներառում է ընթացակարգեր:Նախ, հանքաքարը զտվում է, որպեսզի ազատվեն այնպիսի կեղտերից, ինչպիսիք են երկաթի օքսիդը, սիլիցիումը, տիտանիան և ջուրը:Այնուհետև ստացված ալյումինի օքսիդը հալեցնում են բնական ալյումին մատակարարելու համար:Դրանից հետո ալյումինը պտտվում է փայլաթիթեղ ապահովելու համար:

Զտում - Բայերի գործընթաց

1. Բոքսիտի մաքրման համար օգտագործվող Bayer տեխնիկան պարունակում է 4 քայլ՝ մարսողություն, ռացիոնալացում, տեղումներ և կալցիացում:Մարսողության մակարդակի ընթացքում բոքսիտը հատակ է և խառնվում է նատրիումի հիդրօքսիդի հետ ավելի շուտ, քան մղվում է հսկայական, ճնշման տակ գտնվող տանկերի մեջ:Այս տանկերում, որոնք կոչվում են մարսիչներ, նատրիումի հիդրօքսիդի, ջերմության և ճնշման համադրությունը հանքաքարը քայքայում է անմիջապես նատրիումի ալյումինի և չլուծվող աղտոտիչների հագեցած պատասխանի, որոնք նստում են հատակին:
2. Տեխնիկայի հաջորդ փուլը՝ ռացիոնալացումը, ենթադրում է լուծույթի և աղտոտիչների ուղարկում տանկերի և մամլիչների միջոցով:Այս աստիճանի ընթացքում կտորի ֆիլտրերը փակում են աղտոտիչները, որոնք այնուհետև կարող են հեռացվել:Եվս մեկ անգամ զտվելուց հետո վերջնական լուծումը տեղափոխվում է հովացման աշտարակ:
3. Հաջորդ մակարդակում, տեղումները, ալյումինի օքսիդի լուծույթը վերածվում է զանգվածային սիլոսի, որտեղ, Deville տեխնիկայի հարմարեցմամբ, հեղուկը սերմացվում է հիդրատացված ալյումինի բյուրեղներով՝ խթանելու ալյումինի բեկորների ձևավորումը:Երբ սերմերի բյուրեղները հրապուրում են այլ բյուրեղների լուծույթում, ալյումինի հիդրատի զանգվածային կուտակումներ սկսում են ձևավորվել:Սրանք նախ ֆիլտրվում են, որից հետո լվացվում են:
4. Calcination-ը, Bayer-ի վերամշակման համակարգի ներսում ամենավերջին քայլը, ներառում է ալյումինի հիդրատի չափազանց ջերմաստիճանի ենթարկելը:Այս ծայրահեղ ջերմությունը ջրազրկում է գործվածքը՝ թողնելով հիանալի սպիտակ փոշու մնացորդ՝ ալյումինի օքսիդ:

Ձուլում

1. Ձուլումը, որը բաժանում է ալյումին-թթվածնային միացությունը (կավահող), որն արտադրվում է Բայերի մեթոդի օգնությամբ, հետևյալ քայլն է բոքսիտից բնական պողպատե ալյումինի արդյունահանման համար:Թեև ներկայումս օգտագործվող համակարգը բխում է էլեկտրոլիտիկ մոտեցումից, որը հայտնագործվել է 19-րդ դարի վերջին Չարլզ Հոլլի և Պոլ-Լուիս-Տուսեն Հերուլի միջոցով, այն արդիականացվել է:Նախ, կավահողն լուծվում է հալեցնող շարժականի մեջ, մետաղական խորը բորբոսում, որը պատված է ածխածնով և լի է տաքացվող հեղուկ հաղորդիչով, որը կազմված է հատկապես ալյումինի միացությունից կրիոլիտից:

2. Հաջորդը, կրիոլիտի միջով անցնում է էլեկտրական սնուցվող ժամանակակից սարքը, որի արդյունքում կավահողի հալման գագաթի վրա կեղև է ձևավորվում:Երբ լրացուցիչ կավահողն պարբերաբար խառնվում է խառնուրդի մեջ, այս ընդերքը կոտրվում է և նույնքան լավ խառնվում:Երբ կավահողը լուծարվում է, այն էլեկտրոլիտիկ կերպով քայքայվում է և առաջանում է մաքուր, հալված ալյումինի շերտ հալվող բջջի ամենացածր մասում:Թթվածինը միաձուլվում է ածխածնի հետ, որն օգտագործվում է բջիջների երեսպատման համար և դուրս է գալիս ածխածնի երկօքսիդի տեսքով:

3. Դեռևս հալած վիճակում, մաքրված ալյումինը հանվում է հալման խցերից, տեղափոխվում է կարասների մեջ և դատարկվում վառարանների մեջ:Այս աստիճանով կարող են կիրառվել այլ գործոններ՝ ալյումինե համաձուլվածքներին համապատասխան բնութագրիչներով ապահովելու համար, թեև փայլաթիթեղը սովորաբար պատրաստվում է իննսունինը.8 կամ իննսունինը.9 տոկոս մաքուր ալյումինից:Այնուհետև հեղուկը լցվում է ուղիղ հարվածով ձուլման հարմարանքների մեջ, որտեղ այն սառչում է հսկայական սալերի մեջ, որոնք կոչվում են «ձուլակտորներ» կամ «վերամշակման գույքագրում»:Եռացնելուց հետո (ջերմությունը մշակվում է աշխատունակությունը բարձրացնելու համար), ձուլակտորները հարմար են փայլաթիթեղի մեջ գլորվելու համար:

Ալյումինի հալման և ձուլման այլընտրանքային մոտեցումը կոչվում է «non-stop ձուլում»:Այս պրոցեդուրան ներառում է արտադրական գիծ, ​​որը ներառում է հալման վառարան, հալած մետաղը պարունակող բուխարի, անջատիչ համակարգ, ձուլման միավոր, համակցված միավոր, ինչպիսիք են գլանափաթեթները, կտրելը և սանձը, և հետադարձ և կծիկ մեքենան:Երկու մեթոդներն էլ արտադրում են հաստությունների գույքագրում՝ սկսած 0. Հարյուր քսանհինգից մինչև զրոյական, 250 դյույմ (0,317-ից մինչև 0,635 սանտիմետր) և բազմաթիվ լայնություններով:Շարունակական ձուլման մեթոդի օգուտը կայանում է նրանում, որ այն չի պահանջում փայլաթիթեղի գլանմանը նախորդող եռացման քայլ, ինչպես հալման և ձուլման եղանակը, քանի որ կռումը սովորաբար իրականացվում է ձուլման համակարգում:

Rolling փայլաթիթեղ

Փայլաթիթեղի գույքագրումը կազմելուց հետո այն պետք է նվազեցնել հաստությունը փայլաթիթեղը պատրաստելու համար:Սա կատարվում է գլանման գործարանում, որտեղ գործվածքը գերազանցում է մի քանի օրինակ մետաղական գլանափաթեթների միջոցով, որոնք կոչվում են աշխատանքային գլանափաթեթներ:Երբ ալյումինի թիթեղները (կամ ցանցերը) շրջանցում են գլանափաթեթները, դրանք սեղմվում են ավելի բարակ և դուրս են մղվում գլանափաթեթների միջով:Աշխատանքային գլանափաթեթները զուգակցված են ավելի ծանր գլանափաթեթների հետ, որոնք հայտնի են որպես պահեստային գլանափաթեթներ, որոնք լարում են՝ օգնելու պահպանել նկարների գլանափաթեթների կայունությունը:Սա թույլ է տալիս պահպանել արտադրանքի չափերը թույլատրելի սահմաններում:Նկարները և պահեստային գլանափաթեթները պտտվում են հակառակ հրահանգներով:Քսայուղերը ավելացվում են գլանման տեխնիկան հեշտացնելու համար:Այս գլանման համակարգի ընթացքում ալյումինը երբեմն պետք է հալվի (ջերմությամբ մշակվի)՝ իր աշխատունակությունը պահպանելու համար:

Փայլաթիթեղի զեղչը վերահսկվում է գլանափաթեթների պտույտի և մածուցիկության (սահելու դիմադրություն), քանակի և ջերմաստիճանի ճշգրտման միջոցով:Գլանափաթեթի բացը որոշում է ինչպես հաստությունը, այնպես էլ փայլաթիթեղի տեւողությունը ջրաղացից դուրս գալու համար:Այս բացը կարող է ճշգրտվել նկարների ավելի բարձր գլանակը բարձրացնելու կամ իջեցնելու օգնությամբ:Rolling-ը փայլաթիթեղի վրա արտադրում է երկու բնական ծածկույթ՝ վառ և փայլատ:Վառ ծայրը ստացվում է այն ժամանակ, երբ փայլաթիթեղը շփվում է նկարների գլանափաթեթի մակերեսների հետ:Անփայլ ծայրը արտադրելու համար երկու թերթ պետք է փաթեթավորվեն միասին և միաժամանակ գլորվեն.Մինչդեռ դա ձեռք է բերվում, եզրերը, որոնք դիպչում են յուրաքանչյուրին, դառնում են փայլատ:Այլ մեխանիկական հարդարման մեթոդներ, որոնք սովորաբար արտադրվում են փոխակերպման աշխատանքների ընթացքում, կարող են օգտագործվել դրական օրինաչափություններ ապահովելու համար:

Երբ փայլաթիթեղի թերթերը անցնում են գլանափաթեթների միջով, դրանք կտրվում և կտրվում են գլանագործարանում տեղադրված շրջանաձև կամ ածելիի նման դանակներով:Հարդարումը վերաբերում է փայլաթիթեղի եզրերին, նույնիսկ այն դեպքում, երբ կտրվածքը ենթադրում է փայլաթիթեղի մի քանի թերթերի կտրում:Այս քայլերն օգտագործվում են բարակ ոլորված լայնություններ մատակարարելու, ծածկված կամ լամինացված գույքի եզրերը կտրելու և քառակուսի մասեր ապահովելու համար:Հաստատ պատրաստելու և փոփոխելու համար ցանցերը, որոնք կոտրվել են ամբողջ գլորման ընթացքում, պետք է միացվեն և վերադարձվեն կամ միացվեն:Պարզ փայլաթիթեղի և/կամ սուբսիդավորվող փայլաթիթեղի ցանցերի անդամ դառնալու համար միաձուլումների ընդհանուր տեսակները բաղկացած են ուլտրաձայնային, ջերմամեկուսացման ժապավենից, լարվածության փակման ժապավենից և էլեկտրական եռակցվածից:Ուլտրաձայնային միացումն օգտագործում է կայուն վիճակի զոդում, որը պատրաստված է ուլտրաձայնային փոխարկիչով, համընկնված մետաղի ներսում:

Ավարտական ​​մոտեցումներ

Շատ փաթեթների համար փայլաթիթեղն օգտագործվում է IV/համակցված տարբեր նյութերի հետ:Այն կարող է ծածկվել մի շարք նյութերով, որոնք ներառում են պոլիմերներ և խեժեր, դեկորատիվ, պաշտպանական կամ ջերմային կնքման գործառույթների համար:Այն կարող է լամինացված լինել թղթերի, ստվարաթղթերի և պլաստիկ ֆիլմերի վրա:Այն կարելի է նաև կտրել, ձևավորել ցանկացած ձևով, տպել, դաջել, կտրել շերտերով, թերթել, փորագրել և անոդացնել:Երբ փայլաթիթեղը գտնվում է իր ամենավերջին վիճակում, այն համապատասխանաբար փաթեթավորվում և առաքվում է հաճախորդին:

Որակի հսկողություն

Ի հավելումն այնպիսի պարամետրերի, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը և ժամանակը ներմեթոդային հսկողությունը, ավարտված փայլաթիթեղի արտադրանքը պետք է համապատասխանի դրական պահանջներին:Օրինակ, պարզվել է, որ փոխելու և դադարեցնելու եզակի ընթացակարգերը պահանջում են փայլաթիթեղի հատակի չորության տարբեր միջակայքեր՝ լավագույն կատարման համար:Չորությունը որոշելու համար օգտագործվում է թրջելիությունը:Այս փորձարկման ժամանակ թորած ջրի մեջ էթիլային սպիրտի բացառիկ լուծույթները, տասը տոկոս ավելացումներով, քանակի օգնությամբ, միատեսակ շարժումով լցվում են փայլաթիթեղի մակերեսի վրա:Եթե ​​կաթիլներ չեն առաջանում, թրջելիությունը 0 է: Տեխնիկան պահպանվում է այնքան ժամանակ, մինչև որոշվի, թե ալկոհոլային լուծույթի նվազագույն տոկոսը բացարձակապես թրջելու է փայլաթիթեղի հատակը:

Այլ կարևոր հատկություններ են հաստությունը և առաձգական ուժը:Ստանդարտ ստուգման մեթոդները զարգացել են Ամերիկյան փորձարկման և նյութերի միության (ASTM) օգնությամբ:Հաստությունը որոշվում է նմուշի կշռման և դրա տեղը չափելու միջոցով, որից հետո քաշը տեղամասի վրա բաժանելը ցույց է տալիս համաձուլվածքի խտությունը:Փայլաթիթեղից ձգվածության ստուգումը պետք է ուշադիր վերահսկվի, քանի որ նայեք հետևանքներին, որոնք կարող են տառապել կոշտ եզրերից և փոքր թերությունների առկայությունից, ինչպես նաև այլ փոփոխականներից:Նախշը տեղադրվում է բռնակի մեջ և կիրառվում է առաձգական կամ ձգող ճնշում, մինչև որ կաղապարի կոտրվածքը տեղի ունենա:Չափվում է օրինաչափությունը կոտրելու համար պահանջվող ճնշումը կամ էլեկտրականությունը: