Какие тела можно сделать из алюминия – Что делают из алюминия? Сферы применения данного металла

alexxlab | 29.06.2020 | 0 | Разное

Содержание

Что делают из алюминия? Сферы применения данного металла

Производство алюминия в России идет полным ходом. Всего за год здесь изготавливается свыше 4 000 000 тонн этого сплава. Вопреки популярному заблуждению именно этот металл является самым распространенным на планете, после него идет железо. Но что делают из алюминия, ведь известно, что он применяется в разных отраслях промышленности? В частности, можно выделить машиностроение, авиацию, химическую промышленность и даже гражданское строительство, не говоря уже о производстве предметов бытового применения.

Авиация

Сплав алюминия является основным конструкционным материалом, который используется в современной авиапромышленности. Его потребление резко возросло на этапе развития самолетами дозвуковых и сверхзвуковых скоростей.

На данный момент существуют сплавы различных серий – от 2ххх до 7ххх. Металл версии 2ххх используется для работы при очень высоких температурах, при этом у него высокий коэффициент вязкости разрушения. Сплавы серии 7ххх используются для создания деталей, которые будут эксплуатироваться под большой нагрузкой и низкой температурой. Они отличаются высокой сопротивляемостью коррозии. Малонагруженные узлы уместно делать из сплавов серии 3ххх, 5ххх, 6ххх. Такие используются в масло-, гидро- и топливных системах.

В России при создании узлов для самолетов используют высокопрочные алюминиевые сплавы, которые предварительно подвергаются термической обработке. Также активно используются сплавы средней прочности. Обшивка лайнера, крылья, фюзеляж, киль и т. д. – все эти элементы изготавливаются именно из этого материала. Сплав 1420 активно используется для создания сварного фюзеляжа пассажирского лайнера. Теперь понимаем, что делают из алюминия в авиации.

Космическая техника

Также данный металл обладает преимуществом при создании космической техники. Благодаря небольшому весу и высоким показателям удельной прочности из алюминия можно изготовить баки, носовые и межбаковые части ракеты. Этот металл хорошо работает при криогенных температурах в контакте с гелием, водородом и кислородом. У него происходит криогенное упрочнение – явление, при котором показатели прочности при понижении температуры растут.

Однако это еще не все, что делают из алюминия. Он находит применение и в других отраслях.

Судостроение

В основном в этой отрасли промышленности материал используют для изготовления корпусов судов, а также коммуникаций для оборудования и палубных надстроек. Благодаря применению этого металла конструкторам удалось на 50-60 % снизить массу судов, благодаря чему достигается высокая экономия топлива и повышенная грузоподъемность, маневренность и скорость также растут.

Железнодорожный транспорт

Подвижный состав на железной дороге эксплуатируется в тяжелых условиях, он подвергается ударным нагрузкам. Поэтому и требования к материалам изготовления таких составов высоки. Алюминий целесообразно применять для изготовления железнодорожных составов из-за высокой удельной прочности, небольшой силы инерции, а также повышенной коррозионной стойкости. К тому же в специальных алюминиевых емкостях можно перевозить продукты нефтехимической и химической промышленности.

Автомобильная промышленность

В автомобилях уместно использовать металлы высокой прочности и небольшой массы. При этом они должны быть устойчивыми к коррозии и обладать декоративной поверхностью. Такое вещество, как алюминий, из чего делают кузовы легковых автомобилей, как раз соответствует этим критериям. Благодаря ему производителям удается снизить вес транспорта, сделать его более экономичным и повысить грузоподъемность, а высокая стойкость к коррозии существенно повышает срок эксплуатации автомобиля.

Также из сплавов могут изготавливать балки и рамы тяжелых грузовых машин.

Строительство

В гражданском или промышленном строительстве алюминиевые сплавы тоже активно используются. Их перспективность подтверждена мировой практикой и технико-экономическими расчетами. Применение алюминия позволяет уменьшить металлоемкость и повысить надежность и долговечность конструкции. Большинство современных зданий со стеклянными фасадами имеют "скелет" из данного материала.

Нефтехимическая промышленность

При разработке деталей, применяемых в оборудовании для разведки, добычи и переработки нефти, предъявляются строгие требования к материалу. Бурильное оборудование становится более легким и эффективным при использовании сплавов алюминия, что позволяет упростить его транспортировку и прохождение глубины.

Эти сплавы являются идеальными для изготовления емкостей для хранения нефти. Нефтегазопроводные, бурильные или насосно-компрессорные алюминиевые трубы также тут активно применяются. В частности, для этого используется сплав Д16.

Производство бытовых предметов

В быту не счесть вещей, которые делаются из этого металла. В частности, популярностью пользуются алюминиевые лестницы – они есть практически в каждом доме, гараже. Кухонная утварь, кронштейны для телевизоров – все эти элементы могут быть выполнены из алюминия, что уже говорить про более мелкие предметы.

Алюминиевые лестницы, кстати, уверенно вытеснили железные, так как последние очень тяжело переносить с места на место. Это еще раз демонстрирует преимущество этого металла. Перечислять изготавливаемые из него предметы быта можно очень долго.

fb.ru

Какие изделия делают из алюминия своими руками

Это видео про то, как отлить из алюминиевых банок скульптуру, похожую на коралл. Таким изделием можно декорировать интерьер, например, сделать из них своими руками светильники. Можно использовать их как оригинальное пресс-папье. Это изделие отлично подойдет в качестве подарка на любой праздник. Идея не нова, но широкого распространения еще не получила. Поэтому, если вы подарите этот сувенир, это будет большой приятный сюрприз и вы точно попадете в центр внимания.

Автор планирует накопить 10 килограмм алюминия и отлить метровую статую для своего сада. Для того, чтобы скульптура была видна издалека, он планирует сделать структуру рельефа крупнее.

Организация процесса алюминиевого литья

Для отливки можно использовать любую емкость, например ведро. Но через ведро не увидишь, как течет алюминий и проконтролировать как он разливается. Поэтому для того, чтобы процесс хранения жидкого алюминия был виден невооруженным глазом, в данном видеоуроке использован прозрачный аквариум. Основой для него стал кусок оргстекла 2 миллиметра толщиной, размером 750 x 400 миллиметров.

Для создания нашего изделия надо расплавить алюминий. Для этого тигель из газового баллона автор наполнил мягкими алюминиевыми банками. Затем он развел огонь в горне. Этот очень экономичный, хорошо расплавляет алюминий и латунь, медь, питаясь обычными дровами. Высокая температура обеспечивает принудительный воздушный наддув через колосник за счет выдува пылесоса. Температура такая, что при недосмотре можно расплавить железо. Мобильному горну мастер предпочитает земляной, насколько он больше соответствует требованиям безопасности. Мобильный с расплавленным внутри металлом можно уронить или опрокинуть. По этой же причине используется в качестве тигля газовый баллон с двумя надежными ухватами.

С такими ручками устройство не опрокинется и не перевернется. При работе с расплавленным металлом безопасность превыше всего. Не используйте щипцы для удержания, перемещения и опрокидывания тигля с расплавленным металлом. Это неоправданный риск. Обратите внимание, что мастер не отделяет расплав от шлака. Шлак плавает на поверхности, защищает алюминий от окисления. В результате получается излом с большим процентом полезного металла. При отливке из тигля алюминий выливается не через край, а через отверстие, как из носика чайника. Так весь шлак остается в тигле, а струя сохраняет неизменный диаметр.

Субстрат, в котором будет производиться отливка в горне, может быть разный. В данном случае используется декоративная почва. Другое название гидрогель. Это впитывающий влагу полимер, который в состоянии поглотить объем воды, в 100 раз больше своего первоначального объема.
Не нагревайте алюминий свыше 700 – 800 градусов Цельсия. Иначе он прольется тонкой струйкой сквозь гель и уложится на дне. Чтобы не получить скучную отливку, не лейте алюминий в одну точку. Перемещайте струйку по поверхности геля.
Ухваты – это два металлических прута с удобными рукоятями и тремя надежными зацепами. С таким тиглем и ухватами можно в одиночку отлить из алюминия 30 килограммовое изделие своими руками.

izobreteniya.net

Мир самоделок - Розы из алюминия

Хотите преподнести своей даме что-то особенное? Дарить живые цветы конечно приятно, но довольно банально. Подарите ей розы из алюминия, которые сделаны собственными руками и никогда не вянут. Процесс их изготовления довольно прост, а результат превосходит все ожидания.

Нам понадобятся листовой алюминий не толще 1 мм (более толстый будет трудновато формировать) и 5 мм проволока катанка. Вместо алюминия можно использовать листовую медь или жесть.

Для каждого бутона розы ножницами по металлу надо вырезать 3 квадрата 75х75 мм и 1 прямоугольник 37х75 мм. В центре каждого отрезка просверливаем отверстие диаметром 4,5 мм, тут особая точность не нужно, кроме того если вырезанные квадратики слегка отличаются друг от друга, ничего страшного, розы будут выглядеть более естественно.
Теперь используя те же ножницы по металлу, вырезаем лепестки. У квадратного отрезка будет 4 лепестка, а у прямоугольного 2. Всего получится 14 лепестков, это конечно далеко от настоящей розы, но эффект достаточно хорош.

Итак, делаем из квадрата четыре лепестка: ножницами по металлу делаем разрезы с каждой стороны квадрата немного не доходя до центрального отверстия, срезаем четыре фаски с внешних углов квадрата, также делаем фаски с внутренних разрезов. На двух-лепестковом прямоугольнике обрезаем фаски с внешних углов и делаем два выреза посередине для изгиба.

Далее заготовки лепестков необходимо отжечь. Так как листовой алюминий изготавливается путем холодной прокатки в нем возникают напряжения, он становится более жестким и довольно хрупким на сгиб. После отжига алюминиевые листы становятся гораздо мягче и при сгибе не ломаются. Для отжига необходимо нагреть лепестки до 300-400ºC и дать изделию остыть на воздухе. Долго греть нельзя, 1-2 минуты, иначе алюминий может потечь.

Для изготовления стеблей роз используем отрезки проволоки-катанки длинной 30-40 см и диаметром 5 мм. С одной стороны нарезаем резьбу М4 длинной 20 мм, предварительно слегка обточив конец отрезка напильником. Еще, для одной розы понадобятся две гайки с резьбой М4.

Приступаем к сборке цветка розы. Одну гайку накручиваем до конца резьбы на будущем стебле цветка, насаживаем три квадратных заготовки лепестков и одну прямоугольную. Сверху закручиваем вторую гайку, желательно покрепче.

Теперь самое интересное, начнем формировать розу. Сгибаем и сворачиваем верхние лепестки, это будут внутренние лепестки бутона. Сворачивать нужно как можно плотнее, от этого будет зависеть плотность всего бутона розы.

Во время сгиба лепестков не забываем создавать художественную отделку лепестков путем отгибания кончиками плоскозубцев их верхней кромки в обратную сторону. Эту процедуру нужно производить по всем краям лепестков, которые вы сгибаете. Это требует времени и терпения, но это того стоит.

Приступаем к окрашиванию готового изделия. Поскольку цветок окрашивается в два цвета из баллончика с краской, для защиты элементов изделия разных цветов обматываем их простой бумагой. Извиняюсь, забыл о листочках на стеблях. Ну здесь совсем просто, вырезаем листочки из того же металла с удлиненным черенком и прикрепляем их к стеблю плотным обматыванием черенком листочка. Все подарок готов.

Не расстраивайтесь, если первая роза будет чуть неказистой, зато третья получится шедевром, нужно только немного терпения. 

mir-samodelok.ru

Всё из алюминия

В наши дни производство алюминия делится на две самостоятельные части: первая часть — химическая переработка алюминиевой руды, например, боксита, на окись алюминия, глинозем; вторая часть производства — электролиз глинозема в электролитных ваннах Эру и Холла.

Длинный путь предстоит бокситу, пока он превратится в серебристый и легкий металл.

Сотни железнодорожных вагонов везут с Тихвина и Урала боксит на алюминиевые заводы. На заводах, в огромных железобетонных складах, горы боксита ожидают своей очереди быть проглоченными мощными дробилками. Когда маленький Гулливер попадает в страну великанов, его мозг подавляют гигантские размеры всего, что его окружает. В глиноземном цехе все люди превращаются в маленьких Гулливеров, настолько необычно и огромно оборудование для производства глинозема.

Раскрывается двухметровая пасть грейферного крана. Стальные зубья схватывают красные глыбы боксита. Каждый зуб имеет полметра длины. Стальная челюсть крана медленно, но неумолимо смыкается, и очередная порция в 4 тонны боксита поднимается в воздух, крепко зажатая пастью крана, и, плавно передвигаясь вдоль склада, приближается к приемному бункеру дробилки «Титан».

Далеко внизу игрушечные люди размахивают руками. Они что- то сигнализируют крановщику. Дробилка с грохотом и шумом вдребезги разбивает все, что попадает между вращающимися стальными молотами. Боксит и известняк превращаются здесь в мелкие куски. Крепкие окаменелые красные глыбы боксита и плиты известняка дробятся и направляются в специальном подъемнике в отделение сушки.

Представьте себе металлическую трубу длиной 40 метров и диаметром 2 метра. Эта огромная труба в середине выложена огнеупорным кирпичом. Трубу называют вращающейся печью. Медленно и лениво поворачиваются стальные бока чудовища, поток раскаленных газов освещает его чрево. В печи царит температура свыше 800 градусов. Огонь просушивает боксит и известняк, влага окончательно уходит вместе с дымом через дымовую трубу.

Боксит и известняк размалываются в шаровых мельницах в красную и белую муку. Стальные шары с грохотом дробят алюминиевую руду. Порошок красного боксита смешивается с содой и белым порошком известняка. «Шоколадная» смесь направляется в шестидесятиметровую вращающуюся печь спекания. В печи при громадной температуре, в 1 200 градусов, обжигается смесь боксита, известняка и соды. Навстречу раскаленным газам движется, по мере вращения гиганта, шихта. Идет не видимая для глаза работа. Огонь изменяет химическую природу вещества.

Боксит содержит в себе глинозем и вредные примеси других веществ. Высокая температура соединяет глинозем и часть соды, образуя новое химическое вещество, которое потом можно будет растворить в воде. Та же высокая температура в печи переводит в нерастворимые осадки вредные примеси боксита. Все находит свое место. Сода помогла растворить нерастворимый глинозем, а известняк, наоборот, поможет сделать нерастворимыми вредные примеси боксита.

В огромных баках образовавшееся в печах спекания новое вещество — алюминат натрия — растворяется в щелочных растворах, а вредные примеси выпадают в осадок. Они не должны раствориться и загрязнить растворы, содержащие в виде алюмината натрия алюминий. Отделение от глинозема вредных примесей песка, окиси железа и других — вот весь смысл существования гигантских цехов по производству окиси алюминия. Осадки вредных веществ, красную жижу, выводят из цехов на прилегающие к заводу пустыри. В искус

www.activestudy.info

Где используется алюминий?

Алюминий – это легкий металл, который широко применяется в различных отраслях промышленности. Он отличается хорошей теплопроводностью и также проводит электричество. На его поверхности образуются оксидные пленки, имеющие высокую прочность и долговечность, поэтому материал невосприимчив к коррозии и не ржавеет, даже при длительном контакте с влагой.

Материал широко используется в:

  • авиационной и космической отрасли;
  • автомобилестроении;
  • морском и речном транспорте;
  • строительстве;
  • производстве различных предметов бытового назначения.

Производители выбирают этот материал за оптимальное сочетание безопасности, надежности и его стоимости.

Применение в космосе и авиации

Из алюминия изготавливаются те элементы, которые будут подвергаться высоким нагрузкам. Так в самолетах он используется в обшивке, силовых и подкрепляющих наборах. Сплавы этого материала применялись в космических аппаратах, в том числе луноходе.

Использование в автомобильном и речном транспорте

Самые быстроходные корабли, получившие название «Метеор» и «Ракета», изготавливаются из алюминия. Корпус таких судов на подводных крыльях выдерживает высокую нагрузку и не теряет своих свойств из-за постоянного контакта с водой, в том числе соленой.

В автомобилестроении этот материал применяется не менее широко. Из него изготавливается прочные детали и различные электромеханические устройства, устанавливаемые в транспорте. Также сейчас этот алюминий широко используется в строительстве суперэкспрессов и других поездов.

Применение в строительстве

Алюминиевый круг используется в современном строительстве. Из него создаются:

  • балки с низким весом и высокой прочностью;
  • колонны;
  • перекрытия;
  • различные декоративные перила и ограждения;
  • части систем вентиляции.

В рамках экспериментов со строительными материалами, алюминий пробуют класть на крышу. Такая кровля может выдерживать не только обычную воду, но и смеси серы, соединения азота и других веществ, разрушающих обычное кровельное железо.

Производство бытовых предметов

Из качественного алюминия изготавливают различные предметы, используемые людьми каждый день, включая посуду, ложки и вилки, стаканы и многое другое. Очень много этого материала уходит на производство фольги различной толщины. Этот продукт нашел широкое применения в пищевой промышленности и даже строительстве, в частности при производстве ячеистых материалов.

www.hugebuilding.ru

Алюминий, производство алюминия: технология, процесс и описание

Алюминий обладает массой свойств, которые делают его одним из самых используемых материалов в мире. Он широко распространен в природе, занимая среди металлов первое место. Казалось бы, и трудностей с его производством быть не должно. Но высокая химическая активность металла приводит к тому, что в чистом виде его не встретить, а производить – сложно, энергоемко и затратно.

Сырье для производства

Из какого сырья получают алюминий? Производство алюминия из всех минералов, его содержащих, дорого и нерентабельно. Добывают его из бокситов, которые содержат до 50% оксидов алюминия и залегают прямо на поверхности земли значительными массами.

Эти алюминиевые руды имеют достаточно сложный химический состав. Они содержат глиноземы в количестве 30-70% от общей массы, кремнеземы, которых может быть до 20%,окись железа в пределах от 2 до 50%, титан (до 10%).

Глиноземы, а это окись алюминия и есть, состоят из гидроокисей, корунда и каолинита.

В последнее время окиси алюминия стали получать из нефелинов, которые содержат еще и окиси натрия, калия, кремния, и алунитов.

Для производства 1 т чистого алюминия нужно около двух тонн глинозема, который, в свою очередь, получают из примерно 4,5 т боксита.

Месторождения бокситов

Запасы бокситов в мире ограничены. На всем земном шаре всего семь районов с его богатыми залежами. Это Гвинея в Африке, Бразилия, Венесуэла и Суринам в Южной Америке, Ямайка в Карибском регионе, Австралия, Индия, Китай, Греция и Турция в Средиземноморье и Россия.

В странах, где есть богатые месторождения бокситов, может быть развито и производство алюминия. Россия добывает бокситы на Урале, в Алтайском и Красноярском краях, в одном из районов Ленинградской области, нефелин - на Кольском полуострове.

Самые богатые месторождения принадлежат именно российской объединенной компании UC RUSAL. За ней идут гиганты Rio Tinto (Англия-Австралия), объединившийся с канадской Alcan и CVRD. На четвертом месте находится компания Chalco из Китая, затем американо-австралийская корпорация Alcoa, которые являются и крупными производителями алюминия.

Зарождение производства

Датский физик Эрстед выделил первым алюминий в свободном виде в 1825 году. Химическая реакция проходила с хлоридом алюминия и амальгамой калия, вместо которой спустя два года немецкий химик Велер использовал металлический калий.

Калий – материал достаточно дорогой, поэтому в промышленном производстве алюминия француз Сент-Клер Девиль вместо калия в 1854 году использовал натрий, элемент значительно более дешевый, и стойкий двойной хлорид алюминия и натрия.

Русский ученый Н. Н. Бекетов смог вытеснить алюминий из расплавленного криолита магнием. В конце восьмидесятых годов того же века эту химическую реакцию использовали немцы на первом алюминиевом заводе. Во второй половине XVIII века было получено около химическими способами 20 т чистого металла. Это был очень дорогой алюминий.

Производство алюминия с помощью электролиза зародилось в 1886 году, когда одновременно были поданы практически одинаковые патентные заявки основоположниками этого способа американским ученым Холлом и французом Эру. Они предложили растворять глинозем в расплавленном криолите, а затем электролизом получать алюминий.

С этого и началась алюминие­вая промышленность, ставшая за более чем вековую историю одной из самых крупных отраслей металлургии.

Основные этапы технологии производства

В общих чертах технология производства алюминия не изменилась с момента создания.

Процесс состоит из трех стадий. На первой из алюминиевых руд, будь это бокситы или нефелины, получают глинозем – окись алюминия Al2O3 .

Затем из окиси выделяют промышленный алюминий со степенью очистки 99,5 % , которой для некоторых целей бывает недостаточно.

Поэтому на последней стадии рафинируют алюминий. Производство алюминия завершается его очисткой до 99,99 %.

Получение глинозема

Существует три способа получения окиси алюминия из руд:

- кислотный;

- электролитический;

- щелочной.

Последний способ - наиболее распространенный, разработанный еще в том же XVIII веке, но с тех пор неоднократно доработанный и существенно улучшенный, применяется для переработки бокситов высоких сортов. Так получают около 85 % глиноземов.

Сущность щелочного способа заключается в том, что алюминиевые растворы с большой скоростью разлагаются, когда в них вводится гидроокись алюминия. Оставшийся после реакции раствор выпаривается при высокой температуре около 170° С и опять используется для растворения глинозема;

Сначала боксит дробится и измельчается в мельницах с едкой щелочью и известью, затем в автоклавах при температурах до 250°С происходит его химическое разложение и образовывается алюминат натрия, который разбавляют щелочным раствором уже при более низкой температуре – всего 100° С. Алюминатный раствор промывается в специальных сгустителях, отделяется от шлама. Затем происходит его разложение. Через фильтры раствор перекачивают в емкости с мешалками для постоянного перемешивания состава, в который для затравки добавлена твердая гидроокись алюминия.

В гидроциклонах и вакуум-фильтрах выделяется гидроокись алюминия, часть которой возвращается в качестве затравочного материала, а часть идет на кальцинацию. Фильтрат, оставшийся после отделения гидроокиси, тоже возвращается в оборот для выщелачивания следующей партии бокситов.

Процесс кальцинации (обезвоживания) гидроокиси во вращающихся печах происходит при температурах до 1300° С.

Для получения двух тонн окиси алюминия расходуется 8,4 кВт*ч электроэнергии.

Прочное химическое соединение, температура плавления которого 2050° С, это еще не алюминий. Производство алюминия впереди.

Электролиз окиси алюминия

Основным оборудованием для электролиза является специальная ванна, футерованная углеродистыми блоками. К ней подводят электрический ток. В ванну погружаются угольные аноды, сгорающие при выделении из окиси чистого кислорода и образующие окись и двуокись улглерода. Ванны, или электрилизеры, как их называют специалисты, включаются в электрическую цепь последовательно, образуя серию. Сила тока при этом составляет 150 тысяч ампер.

Аноды могут быть двух типов: обожженные из больших угольных блоков, масса которых может быть больше тонны и самообжигающиеся, состоящие из угольных брикетов в алюминиевой оболочке, которые спекаются в процессе электролиза под действием высоких температур.

Рабочее напряжение на ванне обычно составляет около 5 вольт. Оно учитывает и напряжение, необходимое для разложения окиси, и неизбежные потери в разветвленной сети.

Из растворенной в расплаве на основе криолита окиси алюминия жидкий металл, который тяжелее солей электролита, оседает на угольном основании ванны. Его периодически откачивают.

Процесс производства алюминия требует больших затрат электроэнергии. Чтобы получить одну тонну алюминия из глинозема, нужно израсходовать около 13,5 тысяч кВт*ч электроэнергии постоянного тока. Поэтому еще одним условием создания крупных производственных центров является работающая рядом мощная электростанция.

Рафинация алюминия

Наиболее известный метод – это трехслойный электролиз. Он также проходит в электролизных ваннах с угольными подинами, футерованных магнезитом. Анодом в процессе служит сам расплавленный металл, который подвергается очистке. Он располагается в нижнем слое на токопроводящей подине. Чистый алюминий, который из электролита растворяется в анодном слое, понимается вверх и служит катодом. Ток к нему подводится с помощью графитового электрода.

Электролит в промежуточном слое – это фториды алюминия или чистые или с добавлением натрия и хлорида бария. Нагревается он до температуры 800°С.

Расход электроэнергии при трехслойном рафинировании составляет 20 кВт*ч на один кг металла, то есть на одну тонну нужно 20 тысяч кВт*ч. Вот почему, как ни одно производство металлов, алюминий требует наличия не просто источника электроэнергии, а крупной электростанции в непосредственной близости.

В рафинированном алюминии в очень малых количествах содержатся железо, кремний, медь, цинк, титан и магний.

После рафинирования алюминий перерабатывается в товарную продукцию. Это и слитки, и проволока, и лист, и чушки.

Продукты сегрегации, полученные в результате рафинирования, частично, в виде твердого осадка, используются для раскисления, а частично отходят в виде щелочного раствора.

Абсолютно чистый алюминий получают при последующей зонной плавке металла в инертном газе или вакууме. Примечательной его характеристикой является высокая электропроводность при криогенных температурах.

Переработка вторичного сырья

Четверть общей потребности в алюминии удовлетворяется вторичной переработкой сырья. Из продуктов вторичной переработке льется фасонное литье.

Предварительно отсортированное сырье переплавляется в пороговой печи. В ней остаются металлы, имеющие более высокую температуру плавления, чем алюминий, например, никель и железо. Из расплавленного алюминия продувкой хлором или азотом удаляются различные неметаллические включения.

Более легкоплавкие металлические примеси удаляются присадками магния, цинка или ртути и вакуумированием. Магний удаляется из расплава хлором.

Заданный литейный сплав получают, введя добавки, которые определяются составом расплавленного алюминия.

Центры производства алюминия

По объемам потребления алюминия КНР занимает первое место, оставляя далеко позади находящиеся на втором месте США и обладательницу третьего места Германию.

Китай – это и страна производства алюминия, с огромным отрывом лидирующая в этой области.

В десятку лучших, кроме КНР, входят Россия, Канада, ОАЭ, Индия, США, Австралия, Норвегия, Бразилия и Бахрейн.

В России монополистом в производстве глинозема и алюминия является объединенная компания RUSAL. Она производит до 4 млн т алюминия в год и экспортирует продукцию в семьдесят стран, а присутствует на пяти континентах в семнадцати странах.

Американской компании Alcoa в России принадлежат два металлургических завода.

Крупнейший производитель алюминия в Китае – компания Chalco. В отличие от зарубежных конкурентов, все ее активы сосредоточены в родной стране.

Подразделение Hydro Aluminium норвежской компании Norsk Hydro владеет алюминиевыми заводами в Норвегии, Германии, Словакии, Канаде, и Австралии.

Австралийская BHP Billiton владеет производством алюминия в Австралии, Южной Африке и Южной Америке.

В Бахрейне находится Alba (Aluminium Bahrain B. S. C.) – едва ли не самое крупное производство. Алюминий этого производителя занимает более 2 % общего объема «крылатого» металла, выпускаемого в мире.

Итак, подводя итоги, можно сказать, что главными производителями алюминия являются международные компании, владеющие запасами бокситов. А сам исключительно энергоемкий процесс состоит из получения глинозема из алюминиевых руд, производства фтористых солей, к которым относится криолит, углеродистой анодной массы и угольных анодных, катодных, футеровочных материалов, и собственно электролитического производства чистого металла, которое является главной составляющей металлургии алюминия.

fb.ru

Литье алюминия в домашних условиях

Существует несколько методик литья алюминия, которые используются на производстве, в промышленных масштабах. Но если речь идет о работе в быту, то наиболее приемлемый способ – заливка жидкого алюминия в самодельные формы. Вот о такой технологии и пойдет речь.

Прежде чем разбираться с нюансами литья, целесообразно вспомнить о некоторых характеристиках этого металла. Алюминий плавится при температуре около 660 °С (зависит от его чистоты), а закипает – при 2 500. Еще одна его особенность, которую нужно принять во внимание – быстрое окисление при прямом контакте с воздухом.

Различных «инженерных решений», реализуемых при самостоятельном литье алюминия в домашних условиях, достаточно много. «Народные умельцы», зная его характеристики, сами подбирают необходимые приспособления и материалы. Одна из основных проблем – из чего и как изготовить форму для заливки. Именно на этом чаще всего и «спотыкаются» люди, не имеющие практического опыта. Поэтому рассмотрим только один из простейших вариантов, так как охватить все способы в одной статье – нереально.

Начнем с того, что нужно будет приготовить для литья:

Лом алюминия

С этим металлом встречался каждый из нас. Но все ли замечали, что, к примеру, проволока из алюминия бывает разной. Одна легко гнется, как пластилин, а другая – более твердая, менее податливая. Для литья желательно выбирать ту, что помягче, так как в таком материале, условно говоря, меньше оксидов и больше «чистого» алюминия.

Гипс

Самый простой вариант для работы на дому. Лучшая его марка – скульптурный (маркируется «Г – 16»). Но его еще предстоит найти, да и стоимость такого качественного продукта довольно высокая. Поэтому в бытовых условиях чаще используется белый гипс (обозначается «Г – 7»), который не является дефицитом. Его можно купить в любом специализированном магазине по продаже стройматериалов.

Он по внешнему виду очень похож на алебастр, и их легко перепутать. Кроме того, продавец, не зная, для чего покупателю нужен гипс, вместо него может предложить этот «аналог». В строительной сфере материалы часто заменяют друг друга, так как многие их характеристики схожи. Но для изготовления форм алебастр точно не подходит! Это нужно учесть.

Воск

Данный материал упоминается практически во всех рекомендациях по самостоятельному литью металлов. Действительно, это лучший вариант, но только если речь идет об изготовлении небольших деталей. Чистый воск стоит дороговато, и покупать его в больших объемах смысла нет. Тем более что повторно он использоваться уже вряд ли будет.

На практике берутся обычные свечи, которые есть в любом отделе хоз/товаров. Какие они – стеариновые или парафиновые – не суть важно. Количество зависит от габаритов требуемой детали, «болванка» которой и будет готовиться из них.

В процессе работы понадобится и еще кое-что. Это станет понятно при рассмотрении технологии литья, а выбор конкретных материалов зависит от сообразительности и возможностей мастера.

Емкости для плавления

Растапливать свечи можно и в обычной «жестянке». А вот для алюминия посуда нужна попрочнее, так как ее придется довольно сильно нагревать.

Источник высокой температуры

Что можно использовать? Муфельную печь или самодельный тигел/газовый горн. Главное – добиться требуемой температуры плавления. Что касается последнего «прибора» (тигеля), то из рисунка понятно, как он устроен. Нужно только учесть, что кирпич должен быть обязательно огнеупорным.

При использовании для разогрева материалов достаточно мощной печкой необходимо включить в цепь ее питания какой-нибудь регулятор температуры (если его нет). Такая модернизация сэкономит время, нервы и эл/энергию.  Достаточно установить простейший реостат или регулируемый трансформатор (ЛАТР). Иначе придется постоянно заниматься включение/выключением прибора, чтобы не «загнать» температуру.

Технология литья

Изготовление «болванки»

Задача состоит в том, чтобы расплавить парафин и залить его в форму с определенными линейными параметрами. После его остывания из отвердевшей массы несложно вырезать точную копию требуемой детали. Самый простой способ – взять коробку из-под обуви. В принципе, такую «опалубку» несложно сделать из картона, фанеры, скрепив всю конструкцию клейкой лентой.

ismith.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о