Nguyên liệu thô
Nhôm chiếm một số trong số các nguyên tố phong phú tối đa: sau oxy và silic, nó là chi tiết phong phú nhất được xác định bên trong tầng trái đất, chiếm hơn tám phần trăm của lớp vỏ với cường độ mười dặm và xuất hiện trong hầu hết các loại đá thông thường.
Tuy nhiên, nhôm không xuất hiện ở dạng thép, nguyên chất mà ở dạng nhôm oxit ngậm nước (hỗn hợp của nước và alumin) kết hợp với silica, oxit sắt và titania.Quặng nhôm có kích thước đầy đủ nhất là bauxit, được đặt tên theo thị trấn Les Baux của Pháp, nơi nó được đổi thành vào năm 1821. Bauxite mang sắt và oxit nhôm ngậm nước, với loại sau đại diện cho loại vải cấu thành lớn nhất của nó.
Hiện tại, bauxite đủ dồi dào để có thể khai thác tốt nhất các mỏ có hàm lượng nhôm oxit từ bốn mươi lăm phần trăm trở lên để sản xuất nhôm.Các mỏ tập trung được phát hiện ở mỗi bán cầu bắc và nam, với tối đa quặng được sử dụng trong nước Mỹ đến từ Tây Ấn, Bắc Mỹ và Úc.
Vì bauxite xuất hiện rất gần bề mặt trái đất nên các phương pháp khai thác rất dễ dàng.Thuốc nổ được sử dụng để mở các hố lớn trên các lớp bauxit, sau đó các lớp đất và đá đỉnh cao sẽ được dọn sạch.Quặng tiếp xúc sau đó được loại bỏ bằng máy xúc lật phía trước, chất đống trong xe tải hoặc toa xe lửa, và vận chuyển đến nhà máy chế biến.Bauxite nặng (thông thường, một tấn nhôm có thể sản xuất được từ 4 đến 6 tấn quặng), do đó, để giảm giá trị vận chuyển, những bông hoa này thường được bố trí càng gần các mỏ bauxite càng tốt.
Quy trình sản xuất
Khai thác nhôm tự nhiên từ bauxite bao gồm các thủ tục.Đầu tiên, quặng được tinh chế để loại bỏ các tạp chất như oxit sắt, silica, titania và nước.Sau đó, nhôm oxit kết quả được nấu chảy để cung cấp nhôm tự nhiên.Sau đó, nhôm được cán để cung cấp giấy bạc.
Tinh chỉnh — Quy trình Bayer
1. Kỹ thuật Bayer được sử dụng để tinh chế bauxite bao gồm 4 bước: phân hủy, hợp lý hóa, kết tủa và nung.Trong quá trình phân hủy, bôxít ở dạng sàn và được trộn với natri hydroxit sớm hơn so với việc được bơm vào các bể lớn, có áp suất.Trong các bể này, được gọi là bể phân hủy, sự kết hợp của natri hydroxit, độ ấm và áp suất phá vỡ quặng thành một dung dịch bão hòa của natri aluminat và các chất ô nhiễm không hòa tan, lắng xuống đáy.
Giai đoạn tiếp theo của kỹ thuật, hợp lý hóa, đòi hỏi phải gửi dung dịch và các chất gây ô nhiễm qua một bể chứa và máy ép cố định.Trong mức độ này, các bộ lọc bằng vải sẽ giữ lại các chất gây ô nhiễm, sau đó chúng có thể được xử lý.Sau khi được lọc một lần nữa, dung dịch cuối cùng được vận chuyển đến tháp giải nhiệt.
3. Ở cấp độ tiếp theo, kết tủa, dung dịch nhôm oxit hoạt động thành một silo lớn, trong đó, trong sự thích ứng của kỹ thuật Deville, chất lỏng được tạo ra với các tinh thể nhôm ngậm nước để thúc đẩy sự hình thành các mảnh vụn nhôm.Khi các tinh thể hạt lôi kéo các tinh thể khác bên trong dung dịch, các khối lớn nhôm hydrat bắt đầu hình thành.Đầu tiên chúng được lọc ra sau đó rửa sạch.
4. Quá trình nung, bước cuối cùng bên trong hệ thống tinh chế Bayer, bao gồm việc cho nhôm hydrat tiếp xúc với nhiệt độ quá cao.Độ ấm cực cao này làm mất nước của vải, để lại cặn bột màu trắng tuyệt vời: oxit nhôm.
Nấu chảy
1.Smelting, trong đó tách hợp chất nhôm-oxy (alumin) được sản xuất với sự hỗ trợ của phương pháp Bayer, là bước sau đây trong việc chiết xuất nhôm thép tự nhiên từ bauxit.Mặc dù hệ thống được sử dụng hiện nay bắt nguồn từ phương pháp điện phân được phát minh cùng thời với Charles Hall và Paul-Louis-Toussaint Héroult vào cuối thế kỷ 19, nhưng nó đã được hiện đại hóa.Đầu tiên, alumin được hòa tan trong một thiết bị di động đang nấu chảy, một lớp kim loại sâu được lót bằng carbon và chứa đầy chất dẫn lỏng được nung nóng được cấu tạo đặc biệt từ hợp chất nhôm cryolit.
Tiếp theo, một thiết bị đương đại chạy bằng điện được chạy qua cryolit, gây ra một lớp vỏ hình thành trên đỉnh của quá trình nung chảy alumin.Khi định kỳ khuấy thêm alumin vào hỗn hợp, lớp vỏ này sẽ bị phá vỡ và được khuấy vào một cách độc đáo.Khi alumin hòa tan, nó bị phân hủy theo phương pháp điện phân để tạo ra một lớp nhôm nguyên chất, nóng chảy ở tầng thấp nhất của tế bào nấu chảy.Ôxy kết hợp với carbon được sử dụng để lót trong tế bào và thoát ra ngoài dưới dạng carbon dioxide.
3. Vẫn ở hình dạng nóng chảy, nhôm tinh khiết được rút ra từ các tế bào nấu chảy, chuyển vào nồi nấu kim loại và đổ vào lò nung.Ở mức độ này, các yếu tố khác có thể được đưa ra để cung cấp hợp kim nhôm với các đặc tính thích hợp cho sản phẩm ngừng hoạt động, mặc dù giấy bạc thường được chế tạo từ chín mươi chín,8 hoặc chín mươi chín,9 phần trăm nhôm nguyên chất.Sau đó, chất lỏng được đổ vào các thiết bị đúc đá ngược trực tiếp, trong đó nó nguội lại thành các phiến lớn được gọi là “thỏi” hoặc “cuộn lại khoảng không quảng cáo”.Sau khi được ủ - xử lý nhiệt để tăng cường khả năng làm việc - các thỏi này thích hợp để cán thành giấy bạc.
Một phương pháp thay thế để nấu chảy và đúc nhôm được gọi là “đúc không ngừng”.Quy trình này liên quan đến một dây chuyền sản xuất bao gồm lò nung chảy, lò sưởi giữ để bao gồm kim loại nóng chảy, hệ thống chuyển mạch, bộ phận đúc, bộ phận kết hợp như cuộn kẹp, máy cắt và dây cương, và một cuộn dây và xe cuộn.Cả hai phương pháp đều tạo ra khoảng không quảng cáo có độ dày bắt đầu từ 0,100 inch đến 0. 250 inch (0,317 đến 0,635 cm) và có nhiều chiều rộng.Lợi ích của phương pháp đúc liên tục là nó không yêu cầu bước ủ trước đó để cán lá, cũng như cách nấu chảy và đúc, bởi vì quá trình ủ được thực hiện thường xuyên trong toàn bộ hệ thống đúc.
Cuộn giấy bạc
Sau khi kê giấy bạc, cần phải giảm độ dày để làm giấy bạc.Điều này được thực hiện trong một nhà máy cán, trong đó vải được vượt qua một số trường hợp thông qua các cuộn kim loại được gọi là cuộn gia công.Khi các tấm (hoặc mạng) nhôm đi qua các cuộn, chúng được ép mỏng hơn và đùn qua khoảng trống giữa các cuộn.Các cuộn tranh được ghép nối với các cuộn nặng hơn được gọi là cuộn dự phòng, áp dụng lực để giúp giữ độ ổn định của cuộn tranh.Điều này cho phép duy trì kích thước sản phẩm trong dung sai.Các bức tranh và cuộn dự phòng xoay theo hướng dẫn ngược lại.Chất bôi trơn được thêm vào để tạo điều kiện thuận lợi cho kỹ thuật cán.Trong hệ thống cán này, đôi khi nhôm phải được ủ (xử lý độ ấm) để duy trì khả năng làm việc của nó.
Việc giảm giá của lá được kiểm soát với sự hỗ trợ của việc điều chỉnh vòng / phút của cuộn và độ nhớt (khả năng chống trượt), số lượng và nhiệt độ của chất bôi trơn cán.Khoảng cách cuộn xác định cả độ dày và thời gian của lá rời khỏi máy nghiền.Khoảng cách này có thể được điều chỉnh với sự trợ giúp của việc nâng hoặc hạ cuộn tranh cao hơn.Cán tạo ra hai lớp hoàn thiện tự nhiên ở lớp giấy bạc, sống động và mờ.Kết thúc sống động được tạo ra trong khi giấy bạc tiếp xúc với bề mặt cuộn tranh.Để tạo ra kết thúc mờ, hai tấm phải được đóng gói lại với nhau và cuộn đồng thời;trong khi đạt được điều đó, các cạnh chạm vào nhau sẽ có lớp hoàn thiện mờ.Các kỹ thuật hoàn thiện cơ khí khác, thường được sản xuất trong quá trình chuyển đổi, có thể được sử dụng để cung cấp các mẫu tích cực.
Khi các tấm giấy bạc đi qua các trục lăn, chúng được cắt và rạch bằng dao tròn hoặc dao cạo giống như dao cạo được lắp tại nhà máy cuộn.Cắt tỉa đề cập đến các đường viền của giấy bạc, ngay cả khi rạch dẫn đến việc cắt giấy bạc thành nhiều tấm.Các bước này được sử dụng để cung cấp chiều rộng cuộn mỏng, để cắt các cạnh của hàng tồn kho được tráng hoặc nhiều lớp, và cung cấp các phần hình vuông.Đối với các hoạt động chế tạo và thay đổi chắc chắn, các mạng lưới đã bị hỏng toàn bộ qua quá trình cuộn phải được nối lại với nhau hoặc nối lại với nhau.Các loại mối nối phổ biến để trở thành thành viên của mạng lưới giấy bạc đơn giản và / hoặc giấy bạc trợ cấp bao gồm siêu âm, băng keo nhiệt, băng keo chịu lực và hàn điện.Mối nối siêu âm sử dụng mối hàn ở trạng thái ổn định — được chế tạo bằng đầu dò siêu âm — bên trong lớp kim loại phủ chồng lên nhau.
Các phương pháp hoàn thiện
Đối với nhiều gói, giấy bạc được sử dụng trong IV / kết hợp với các chất khác nhau.Nó có thể được bao phủ bằng nhiều loại chất khác nhau, bao gồm polyme và nhựa, cho các chức năng trang trí, phòng thủ hoặc giữ ấm.Nó có thể được ép lên giấy, bìa và phim nhựa.Nó cũng có thể được cắt, tạo thành bất kỳ hình thức nào, in, dập nổi, rạch thành dải, tấm, khắc và anốt hóa.Khi giấy bạc ở nước cuối cùng, nó sẽ được đóng gói phù hợp và vận chuyển đến khách hàng.
Kiểm soát chất lượng
Ngoài việc kiểm soát trong phương pháp các thông số như nhiệt độ và thời gian, sản phẩm giấy bạc đã hoàn thành phải đáp ứng các nhu cầu thiết yếu.Ví dụ, một trong những quy trình thay đổi và bỏ sử dụng đã được phát hiện là yêu cầu nhiều độ khô khác nhau trên sàn giấy bạc để có hiệu suất tốt nhất.Xem xét khả năng thấm ướt được sử dụng để quyết định độ khô.Trong thử nghiệm này, các dung dịch đặc biệt của rượu etylic trong nước cất, với lượng tăng thêm mười phần trăm với sự trợ giúp của lượng, được đổ theo một chuyển động đồng đều lên bề mặt giấy bạc.Nếu không có giọt nào hình thành, độ thấm ướt là 0. Kỹ thuật này được duy trì cho đến khi xác định được phần trăm dung dịch cồn tối thiểu sẽ làm ướt hoàn toàn sàn giấy bạc.
Các đặc tính quan trọng khác là độ dày và độ bền kéo.Các phương pháp kiểm tra tiêu chuẩn đã được nâng cao với sự hỗ trợ của Hiệp hội Kiểm tra và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM).Độ dày được xác định bằng cách cân một mẫu và đo vị trí của nó, sau đó chia khối lượng cho vị trí làm bằng thể hiện mật độ hợp kim.Việc kiểm tra lực căng ra khỏi giấy bạc cần phải được kiểm soát cẩn thận vì hãy xem xét các hậu quả có thể bị ảnh hưởng bởi các cạnh cứng và sự hiện diện của các khuyết tật nhỏ, cũng như các biến số khác.Mẫu được định vị trong một chuôi và áp lực kéo hoặc kéo được áp dụng cho đến khi xảy ra sự đứt gãy của mẫu.Áp suất hoặc điện cần thiết để phá vỡ mô hình được đo.
Thời gian đăng: Mar-08-2022