Matèries primeres
L'alumini compta amb alguns dels elements màxims abundants: després de l'oxigen i el silici, és el detall més ampli determinat dins del sòl terrestre, que representa més del vuit percentatge de l'escorça fins a una intensitat de deu milles i apareix en gairebé totes les roques comuns.
Tanmateix, l'alumini no es presenta en la seva forma pura d'acer, sinó com a òxid d'alumini hidratat (una barreja d'aigua i alúmina) combinat amb sílice, òxid de ferro i titani.El mineral d'alumini més gran és la bauxita, que rep el nom de la ciutat francesa de Les Baux en la qual va canviar a determinat l'any 1821. La bauxita transporta ferro i òxid d'alumini hidratat, i aquest últim representa el seu teixit constituent més gran.
Actualment, la bauxita és prou abundant perquè els millors dipòsits amb un contingut d'òxid d'alumini del quaranta-cinc per cent o més s'extreguin per fer alumini.Es descobreixen jaciments concentrats a cadascun dels hemisferis nord i sud, amb el màxim de mineral utilitzat als Estats Units procedent de les Índies Occidentals, Amèrica del Nord i Austràlia.
Com que la bauxita es troba tan a prop de la superfície terrestre, els mètodes d'extracció són fantàsticament fàcils.Els explosius s'utilitzen per obrir grans fosses en llits de bauxita, després de la qual cosa s'eliminen les capes pinacles de brutícia i roca.A continuació, el mineral exposat s'elimina amb carregadors frontals, s'amuntega en furgonetes o vagons de ferrocarril i es transporta a la planta de processament.La bauxita és pesada (normalment, es pot produir una tona d'alumini entre 4 i 6 tones de mineral), per la qual cosa, per reduir el valor del transport, aquestes flors es localitzen regularment el més a prop possible de les mines de bauxita.
El Procés de Fabricació
L'extracció d'alumini natural de la bauxita implica procediments.En primer lloc, el mineral es refina per eliminar impureses com l'òxid de ferro, la sílice, la titània i l'aigua.A continuació, l'òxid d'alumini resultant es fon per subministrar alumini natural.Després d'això, l'alumini s'enrotlla per proporcionar paper d'alumini.
Refinació: procés Bayer
1.La tècnica Bayer utilitzada per refinar la bauxita conté 4 passos: digestió, racionalització, precipitació i calcinació.Durant el nivell de digestió, la bauxita es troba a terra i es barreja amb hidròxid de sodi abans de ser bombejada a grans dipòsits a pressió.En aquests dipòsits, anomenats digestors, la combinació d'hidròxid de sodi, calor i pressió trenca el mineral directament en una resposta saturada d'aluminat de sodi i contaminants insolubles, que s'instal·len al fons.
2.La següent fase de la tècnica, la racionalització, consisteix a enviar la solució i els contaminants a través d'un conjunt de dipòsits i premses.Durant aquest grau, els filtres de tela atrapen els contaminants, que després es poden eliminar.Després de filtrar-se una vegada més, la solució definitiva es transporta a una torre de refrigeració.
3. En el següent nivell, la precipitació, la solució d'òxid d'alumini actua en una sitja massiva, on, en una adaptació de la tècnica Deville, el fluid es sembra amb cristalls d'alumini hidratat per afavorir la formació de restes d'alumini.A mesura que els cristalls de llavors atrauen altres cristalls dins de la solució, comencen a formar-se grups massius d'hidrat d'alumini.Aquests primer es filtren i després s'esbandeixen.
4. La calcinació, l'últim pas dins del sistema de refinament de Bayer, inclou exposar l'hidrat d'alumini a temperatures excessives.Aquesta calor extrema deshidrata el teixit, deixant un residu d'excel·lent pols blanca: òxid d'alumini.
La fosa
1. La fosa, que separa el compost alumini-oxigen (alúmina) produït amb l'ajuda del mètode Bayer, és el següent pas per extreure l'alumini natural d'acer de la bauxita.Tot i que el sistema que s'utilitza actualment deriva de l'enfocament electrolític inventat simultàniament per Charles Hall i Paul-Louis-Toussaint Héroult a finals del segle XIX, s'ha modernitzat.En primer lloc, l'alúmina es dissol en un mòbil de fosa, una floridura metàl·lica profunda folrada de carboni i plena d'un conductor líquid escalfat que es compon especialment de la criolita composta d'alumini.
2. A continuació, es fa passar un contemporani elèctric a través de la criolita, fent que es formi una escorça sobre el pinacle de la fosa d'alúmina.Quan s'incorpora periòdicament l'alúmina addicional a la barreja, aquesta crosta es trenca i s'hi remena tan bé.A mesura que l'alúmina es dissol, es descompon electrolíticament per produir una capa d'alumini pur i fos a la part més baixa de la cel·lular de fosa.L'oxigen es fusiona amb el carboni utilitzat per revestir la cèl·lula i s'escapa en forma de diòxid de carboni.
3.Encara en forma fosa, l'alumini purificat s'extreu de les cèl·lules de fosa, es transfereix a gresols i es buida als forns.En aquest grau, es poden introduir altres factors per proporcionar aliatges d'alumini amb característiques adequades al producte cessat, tot i que la làmina es fa habitualment a partir de noranta-nou, 8 o noranta-nou, 9 per cent d'alumini pur.A continuació, el líquid s'aboca en aparells de colada directa, on es refreda en grans lloses anomenades "lingots" o "inventari de reroll".Després d'haver estat recuits, tractats amb calor per millorar la treballabilitat, els lingots són adequats per enrotllar-los en paper d'alumini.
Un enfocament alternatiu per fondre i colar l'alumini s'anomena "fosa sense parar".Aquest procediment implica una línia de producció que inclou un forn de fusió, una xemeneia de conservació que inclou el metall fos, un sistema d'interruptors, una unitat de colada, una unitat combinada com ara rotlles de pessic, cisalla i brida, i un carro de rebobinat i bobina.Ambdós mètodes produeixen un inventari de gruixos a partir de 0,125 a zero,250 polzades (0,317 a 0,635 centímetres) i de nombroses amplades.El guany del mètode de colada contínua és que no requereix un pas de recuit previ al laminat de làmina, com ho fa la manera de fusió i fosa, perquè el recuit es realitza habitualment a tot el sistema de colada.
Paper d'enrotllament
Un cop fet l'inventari de làmines, s'ha de reduir el gruix per fer la làmina.Això es realitza en un laminador, en el qual el teixit es supera en diverses ocasions mitjançant rotlles metàl·lics anomenats rotlles de treball.A mesura que les làmines (o xarxes) d'alumini passen pels rotlles, s'espremen més fines i s'extrudeixen a través de l'espai entre els rotlles.Els rotlles de treball es combinen amb rotlles més pesats coneguts com a rotlles de seguretat, que apliquen tensió per ajudar a mantenir l'estabilitat dels rotlles de pintura.Això permet preservar les dimensions del producte dins de les toleràncies.Les pintures i els rotlles de seguretat giren en instruccions contràries.S'afegeixen lubricants per facilitar la tècnica de rodament.Durant aquest sistema de laminació, l'alumini ocasionalment s'ha de recuit (tractat amb calor) per mantenir la seva treballabilitat.
El descompte de la làmina es controla amb l'ajuda d'ajustar les rpm dels rotlles i la viscositat (la resistència al lliscament), la quantitat i la temperatura dels lubricants de rodament.La bretxa del rotllo determina tant el gruix com la durada de la làmina que surt del molí.Aquest espai es pot ajustar amb l'ajuda d'aixecar o baixar el rotlle de pintura més alt.El rodatge produeix dos acabats naturals a la làmina, viu i mat.El final viu es produeix mentre la làmina entra en contacte amb les superfícies del rotllo de pintura.Per produir l'extrem mat, dos fulls s'han d'empaquetar i enrotllar simultàniament;mentre això s'aconsegueix, les vores que toquen cadascuna de les diferents arriben a tenir un acabat mat.Altres tècniques d'acabat mecànic, normalment produïdes durant les operacions de conversió, es poden utilitzar per proporcionar patrons positius.
A mesura que els fulls d'alumini passen pels corrons, es retallen i es tallen amb ganivets circulars o semblants a una navalla instal·lats al molí de rotlles.El retall es refereix a les vores de la làmina, encara que tallar implica tallar la làmina en diverses làmines.Aquests passos s'utilitzen per subministrar amplades enrotllades primes, retallar les vores de l'inventari recobert o laminat i proporcionar porcions quadrades.Per a operacions de fabricació i canvi segurs, les xarxes que s'han trencat durant tot el rodatge s'han d'unir de nou, o empalmar-se.Els tipus comuns d'empalmes per convertir-se en membre de xarxes de làmines simples i/o de làmines subvencionades consisteixen en cinta ultrasònica, termosegelladora, cinta de segellat tensió i soldadura elèctrica.L'empalmament d'ultrasons fa ús d'una soldadura d'estat estable, feta amb un transductor d'ultrasons, dins del metall superposat.
Aproximacions d'acabat
Per a molts paquets, el paper d'alumini s'utilitza en IV / combinació amb diferents substàncies.Es pot cobrir amb una gran varietat de substàncies, que inclouen polímers i resines, per a funcions decoratives, defensives o de segellat de calor.Es pot plastificar a papers, cartrons i pel·lícules de plàstic.També es pot tallar, conformar en qualsevol forma, imprimir, gravar en relleu, tallar en tires, xapa, gravar i anoditzar.Una vegada que la làmina està a la seva última nació, s'envasa en conseqüència i s'envia al client.
Control de qualitat
A més del control en el mètode de paràmetres com la temperatura i el temps, el producte de làmina acabat ha de satisfer necessitats positives.Per exemple, s'ha trobat que els procediments únics per canviar i deixar de fumar requereixen diversos rangs de sequedat al sòl de làmina per obtenir el millor rendiment.Una ullada a la humectabilitat s'utilitza per decidir la sequedat.En aquesta prova, solucions excepcionals d'alcohol etílic en aigua destil·lada, en increments de deu percentatges amb l'ajuda de la quantitat, s'aboquen en un moviment uniforme sobre la superfície de la làmina.Si no es formen gotes, la humectabilitat és 0. La tècnica es manté fins que es determina quin percentatge mínim de solució d'alcohol mullarà absolutament el sòl de làmina.
Altres propietats crítiques són el gruix i la resistència a la tracció.Els mètodes de verificació estàndard es van avançar amb l'ajuda de la Societat Americana de Proves i Materials (ASTM).El gruix es determina mitjançant el pes d'una mostra i la mesura del seu lloc, després de dividir el pes entre les instàncies fetes del lloc, la densitat de l'aliatge.La comprovació de la tensió de la làmina s'ha de controlar amb cura, ja que mireu les conseqüències que poden patir vores dures i la presència de petits defectes, així com altres variables.El patró es col·loca en una agafada i s'aplica una pressió de tracció o tracció fins que es produeix la fractura del patró.Es mesura la pressió o electricitat necessària per trencar el patró.
Hora de publicació: 08-mar-2022