Сирі матеріали
Алюміній є одними з найбільш поширених елементів: після кисню та кремнію, це найпоширеніша деталь, що міститься всередині земного дна, складаючи понад вісім відсотків земної кори з інтенсивністю десяти миль і з’являючись майже в кожній звичайній породі.
Однак алюміній зустрічається не в чистому сталевому вигляді, а у вигляді гідратованого оксиду алюмінію (суміш води та оксиду алюмінію) у поєднанні з кремнеземом, оксидом заліза та титану.Найбільш повнорозмірною алюмінієвою рудою є боксит, названий на честь французького міста Ле-Бо, де він був перетворений на визначений у 1821 році. Боксит містить залізо та гідратований оксид алюмінію, причому останній є найбільшою складовою тканиною.
В даний час бокситів досить багато, тому для виробництва алюмінію видобуваються найкращі родовища з вмістом оксиду алюмінію сорок п'ять відсотків або більше.Зосереджені родовища виявлені в північній і південній півкулях, причому найбільше руди, що використовується в Сполучених Штатах, походить із Вест-Індії, Північної Америки та Австралії.
Оскільки боксити знаходяться так близько до земної поверхні, методи видобутку надзвичайно прості.Вибухові речовини використовуються для відкриття великих ям у бокситових пластах, після чого розчищаються верхні шари бруду та гірських порід.Відкриту руду потім видаляють за допомогою фронтальних навантажувачів, складають у фургони чи залізничні вагони та транспортують до переробної фабрики.Боксити важкі (зазвичай одну тонну алюмінію можна отримати з 4-6 тонн руди), тому, щоб зменшити вартість транспортування, ці квіти регулярно розміщують якомога ближче до бокситових шахт.
Виробничий процес
Видобуток природного алюмінію з бокситів включає процедури.Спочатку руду очищають, щоб позбутися таких домішок, як оксид заліза, кремнезем, титан і вода.Потім отриманий оксид алюмінію плавлять для отримання природного алюмінію.Після цього алюміній згортають у фольгу.
Рафінування — процес Байєра
1. Техніка Байєра, яка використовується для очищення бокситів, включає 4 етапи: зброджування, раціоналізація, осадження та кальцинування.На етапі зброджування боксит розкривають і змішують з гідроксидом натрію раніше, ніж закачують у величезні резервуари під тиском.У цих резервуарах, які називаються варильними котлами, поєднання гідроксиду натрію, тепла та тиску розбиває руду прямо на насичену суміш алюмінату натрію та нерозчинних забруднень, які осідають на дно.
2. Наступний етап технології, раціоналізація, передбачає відправлення розчину та забруднюючих речовин через стаціонарні резервуари та преси.Під час цього ступеня тканинні фільтри вловлюють забруднення, які потім можна утилізувати.Після повторного фільтрування кінцевий розчин транспортується в градирню.
3. На наступному рівні, осадженні, розчин оксиду алюмінію потрапляє у масивний силос, де, згідно з технологією Девіля, рідина засівається кристалами гідратованого алюмінію для сприяння утворенню залишків алюмінію.Коли затравкові кристали захоплюють інші кристали всередині розчину, починають утворюватися масивні згустки гідрату алюмінію.Спочатку їх фільтрують, а потім промивають.
4. Прожарювання, останній крок у системі рафінування Bayer, включає вплив надмірних температур на гідрат алюмінію.Це надзвичайне тепло зневоднює тканину, залишаючи залишок чудового білого порошку: оксиду алюмінію.
Виплавка
1. Плавка, яка відокремлює алюмінієво-кисневу сполуку (глинозем), отриману за допомогою методу Байєра, є наступним етапом вилучення природного сталевого алюмінію з бокситів.Хоча система, яка зараз використовується, походить від електролітичного підходу, винайденого одночасно Чарльзом Холлом і Полем-Луї-Туссеном Еру в кінці дев'ятнадцятого століття, її модернізували.По-перше, глинозем розчиняється в плавильному апараті, глибокій металевій плісняви, покритій вуглецем і наповненій нагрітим рідким провідником, який складається, зокрема, з алюмінієвої сполуки кріоліту.
2. Далі крізь кріоліт пропускають електричний контемпоратор, що спричиняє утворення кірки над вершиною розплаву глинозему.Коли в суміш періодично вмішують додаткову кількість глинозему, ця кірка розривається і добре перемішується.Коли глинозем розчиняється, він електролітично розкладається з утворенням шару чистого розплавленого алюмінію на нижній частині плавильної камери.Кисень зливається з вуглецем, який використовується для вистилання клітини, і виходить у формі вуглекислого газу.
3. Ще в розплавленому стані очищений алюміній витягується з плавильних камер, переноситься в тиглі та виливається в печі.На цьому рівні можуть бути введені інші фактори, щоб надати алюмінієвим сплавам характеристики, відповідні виробу, хоча фольга зазвичай виготовляється з чистого алюмінію на дев’яносто дев’ять,8 або дев’яносто дев’ять,9 відсотків.Потім рідину заливають у пристрої прямого відкидання, де вона охолоджується у величезні плити, які називаються «злитками» або «перекатаними запасами».Після відпалу — нагрівання, яке покращує оброблюваність — злитки придатні для згортання у фольгу.
Альтернативний підхід до плавлення та лиття алюмінію називається «безперервне лиття».Ця процедура включає в себе виробничу лінію, яка включає плавильну піч, камін для зберігання розплавленого металу, систему перемикання, ливарну установку, комбіновану одиницю, таку як притискні ролики, ножиці та вуздечки, а також машину для перемотування та намотування.Обидва методи створюють інвентаризацію товщини, починаючи від 0,125 до 0,250 дюймів (0,317-0,635 сантиметра) і різної ширини.Перевага методу безперервного лиття полягає в тому, що він не вимагає етапу відпалу перед прокаткою фольги, як це робить спосіб плавлення та лиття, оскільки відпал регулярно виконується у всій системі лиття.
Рулонна фольга
Після того, як складений інвентар фольги, її потрібно зменшити в товщині, щоб зробити фольгу.Це виконується на прокатному стані, в якому тканина кілька разів перевершується металевими валками, які називаються робочими валками.Коли листи (або полотна) алюмінію проходять крізь валки, вони стискаються тоншими та видавлюються через простір між валками.Робочі ролики поєднуються з більш важкими роликами, відомими як резервні ролики, які застосовують напругу, щоб допомогти зберегти стійкість рулонів фарбування.Це дозволяє зберегти розміри виробу в межах допустимих відхилень.Картини та резервні рулони обертаються у протилежних інструкціях.Для полегшення техніки прокатки додані мастила.Під час цієї системи прокатки алюміній час від часу потрібно піддавати відпалу (термічною обробці), щоб зберегти його працездатність.
Зниження фольги контролюється за допомогою регулювання частоти обертання валків і в'язкості (опір ковзанню), кількості і температури мастил для прокатки.Зазор між валками визначає як товщину, так і тривалість виходу фольги з млина.Цей зазор можна регулювати, піднімаючи або опускаючи вищий малярний рулон.Прокатка дає два природні покриття на фользі, яскраве та матове.Яскравий кінець створюється, коли фольга торкається поверхні рулону картини.Щоб отримати матовий кінець, два аркуші повинні бути упаковані разом і згорнуті одночасно;хоча це досягається, краї, які торкаються один одного, стають матовими.Інші методи механічної обробки, які зазвичай виконуються під час операцій перетворення, можуть бути використані для отримання позитивних візерунків.
Коли листи фольги проходять через ролики, їх обрізають і розрізають за допомогою круглих або подібних до бритви ножів, встановлених на валковому стані.Обрізка стосується ободів фольги, навіть якщо розрізання передбачає розрізання фольги на кілька аркушів.Ці кроки використовуються для подачі тонких рулонів ширини, для обрізання країв покритого або ламінованого інвентарю та для забезпечення квадратних порцій.Для надійного виготовлення та зміни операцій, полотна, які були розірвані під час прокатки, повинні бути з’єднані назад або зрощені.Звичайні типи з’єднань для з’єднання полотен із простої фольги та/або субсидованої фольги складаються з ультразвукової, термозварювальної стрічки, стрічки для зварювання напругою та електричного зварювання.Ультразвукове з’єднання використовує зварювальний шов у стабільному стані, створений за допомогою ультразвукового перетворювача, всередині металу, що перекривається.
Фінішні підходи
Для багатьох упаковок фольга використовується в IV / комбінації з різними речовинами.Він може бути покритий різноманітними речовинами, які включають полімери та смоли, для декоративних, захисних або теплоізоляційних функцій.Його можна ламінувати на папір, картон і пластикову плівку.Його також можна вирізати, формувати в будь-яку форму, друкувати, тиснути, розрізати на смуги, листувати, труїти та анодувати.Коли фольга знаходиться в останній упаковці, її відповідним чином упаковують і відправляють клієнту.
Контроль якості
На додаток до внутрішнього контролю таких параметрів, як температура та час, готовий виріб із фольги повинен відповідати позитивним вимогам.Наприклад, було виявлено, що єдині в своєму роді процедури зміни та виходу з куріння вимагають різних діапазонів сухості на підлозі з фольги для найкращої ефективності.Для визначення сухості використовується показник змочуваності.У цьому тесті виняткові розчини етилового спирту в дистильованій воді з кроком у десять відсотків за допомогою кількості рівномірними рухами наливають на поверхню фольги.Якщо краплі не утворюються, змочуваність дорівнює 0. Техніка продовжується, поки не буде визначено, який мінімальний відсоток спиртового розчину повністю змочить підлогу з фольги.
Іншими критичними властивостями є товщина та міцність на розрив.Стандартні методи перевірки були вдосконалені за допомогою Американського товариства випробувань і матеріалів (ASTM).Товщину визначають зважуванням зразка і вимірюванням його місця, після чого діленням маси на виготовлені з місця зразки щільність сплаву.Перевірку натягу фольги необхідно ретельно контролювати, тому що подивіться на наслідки, які можуть бути через жорсткі краї та наявність дрібних дефектів, а також інші змінні.Візерунок розташовується в захваті, і прикладається тиск розтягування або витягування, доки не відбудеться розрив візерунка.Вимірюється тиск або електрика, необхідні для розриву візерунка.
Час публікації: 08 березня 2022 р