Aluminium

Aluminium

Aluminium jest najbardziej rozpowszechnionym metalem na świecie. Ale najciekawsze jest to, że nie można go znaleźć w czystej postaci. Nie można też wytworzyć aluminium po prostu topiąc rudę w piecu, jak to się dzieje w przypadku żelaza.

Proces produkcyjny mający na celu wytworzenie czystego aluminium jest dość skomplikowany. Wymaga dużo energii elektrycznej, dużej mocy i specjalistycznego sprzętu. Z tego powodu większość hut aluminiowych znajduje się w pobliżu dużych elektrowni wodnych.

Etapy produkcji aluminium

Aby uzyskać produkty aluminiowe takie jak profile aluminiowe, mocowania, różne akcesoria i przedmioty, należy najpierw wyprodukować samo aluminium. Proces ten składa się z 3 głównych etapów:

• Wydobycie surowców. To są boksyty. Jest to rodzaj rudy, która zawiera aluminium;

• Przetwarzanie. Boksyt jest zamieniany w tlenek glinu. Znany również jako tlenek glinu;

• Elektroliza. Elektroliza jest stosowana do produkcji aluminium w czystej postaci.

Przyłożenie prądu elektrycznego inicjuje rozpad tlenku glinu na jego składniki. Z około 4-5 ton boksytu można uzyskać około 2 ton tlenku glinu. Z wydobycia 2 ton tlenku glinu uzyskuje się 1 tonę czystego aluminium.

Ogólnie rzecz biorąc, istnieje kilka rodzajów rud, które zawierają aluminium. Najwięcej tego metalu jest jednak w boksytach. Do tego jest to najbardziej rozpowszechniony rodzaj rudy. Składa się z tlenku glinu, a także zawiera domieszki niektórych innych minerałów.

Chociaż tlenek glinu jest podstawą do produkcji aluminium, to aby stworzyć środowisko niezbędne do produkcji tego metalu, trzeba koniecznie użyć innego istotnego składnika. To jest kriolit. Jest to dość rzadki minerał. Na świecie jest bardzo mało naturalnego kriolitu. Ale możliwe jest zastosowanie sztucznej formy kriolitu w przemyśle.

Krok po kroku, proces produkcji aluminium można przedstawić w następujący sposób.

• Wydobycie boksytu i przetworzenie na tlenek glinu. Jest to dość skomplikowany proces. Złoża boksytów na świecie są ogromne. W najbliższych dekadach z pewnością nie zabraknie tego metalu. A w rzadkich przypadkach boksyt znajduje się głęboko pod ziemią, z powodu czego trzeba tworzyć kopalnie. Głównie wydobycie prowadzi się na powierzchni, odcinając warstwę po warstwie;

• Elektroliza. Jest to najbardziej kluczowy etap. Końcowy etap produkcji aluminium. Huta aluminiowa nie jest podobna do innych obiektów hutniczych, w których produkuje się stal, żeliwo itd. Huta składa się z kilku prostokątnych hal. Każda z nich ma ponad 1 kilometr długości. Wewnątrz znajdują się ułożone w rzędach wanny elektrolityczne. Są one połączone szeregowo masywnymi przewodami do źródła zasilania;

• Napięcie zasilania. Elektrody każdej wanny do elektrolizy zasilane są napięciem stałym. I wynosi ono tylko 4-6 woltów. A prąd może osiągnąć 300-400 kA lub więcej. Prąd jest główną siłą przy produkcji aluminium;

• Wypełnienie wanny. Wanna wypełniona jest roztopionym kriolitem. Używa się go do stworzenia medium przewodzącego prąd. Temperatura wynosi około 950 stopni Celsjusza. Katoda to dno wanny, anoda to specjalne bloki węglowe, które są zanurzone w kriolicie;

• Dopływ tlenku glinu. W odstępach około 30 minut system automatycznie podaje tlenek glinu do kąpieli. W wyniku oddziaływania prądu rozpoczyna się reakcja. Tlenek glinu rozkłada się i aluminium osadza się na dnie kąpieli;

• Wydobycie aluminium. Odbywa się to mniej więcej co 2 do 4 dni. Do wydobycia stosuje się kadzie próżniowe. Rurki służą również do wypompowywania płynnego aluminium. Jedna wanna daje średnio 1 tonę aluminium. Po wydobyciu odzyskany metal trafia do odlewni;

• Odlewnia. W tej chwili w aluminium obecne są jeszcze niektóre zanieczyszczenia. Trzeba je usunąć. Aby to zrobić, metal przetapia się w specjalnych piecach, podgrzewając surowiec do 800 stopni Celsjusza;

• Formowanie. Czyste aluminium musi być teraz wlewane do specjalnych form. W tym miejscu ostatecznie twardnieje. Bloki te są następnie wykorzystywane do tworzenia różnego rodzaju produktów aluminiowych.

Proces produkcji aluminium jest złożony i składa się z wielu etapów. Im wyższa jakość każdego etapu, tym wyższa jakość końcowych produktów aluminiowych.

Zalety i wady aluminium

Nie bez powodu aluminium jest jednym z najbardziej poszukiwanych i powszechnie stosowanych metali. Produkty na nim oparte mają szereg istotnych zalet:

• szeroki zakres temperatur pracy;

• lekkość i jednoczesna wytrzymałość;

• odporność na korozję;

• wysoka odporność na wpływy atmosferyczne;

• praktycznie nie wymaga naprawy w trakcie eksploatacji;

• trwałość (do 80 lat);

• dobrą integralność strukturalną podczas silnych i nagłych wahań temperatury;

• przyjazność dla środowiska;

• kołowy proces recyklingu i utylizacji.

Nie można powiedzieć, że aluminium ma dużą nośność. Jest gorsze  pod względem wytrzymałości od stali i żeliwa. Również w kontakcie z innymi metalami mogą zachodzić reakcje elektrolityczne. Prowadzą one do silnej korozji elektrycznej i stopniowej degradacji materiału. Połączenie miedzi i aluminium jest szczególnie niewskazane.

Bardzo trudno jest wymienić wszystkie rodzaje produktów, które są wykonywane z aluminium. Do najbardziej popularnych należą profile aluminiowe.

Na naszej stronie internetowej można zakupić wysokiej jakości produkty aluminiowe, przeglądając katalogi produktów. Dla wygody skorzystaj z wbudowanego konfiguratora. A nasi specjaliści zawsze będą gotowi pomóc, doradzić i odpowiedzieć na wszystkie pytania.