Hráefni
Ál er sum af þeim frumefnum sem eru mest í miklu magni: á eftir súrefni og kísli er það nægilegasta smáatriðið sem ákvarðast inni í jarðbotni, sem er meira en átta prósent af jarðskorpunni í tíu mílna styrkleika og kemur fram í næstum hverju algengu bergi.
Hins vegar kemur ál ekki fyrir í hreinu stálformi heldur sem vökvað áloxíð (blanda af vatni og súráli) ásamt kísil, járnoxíði og títaníu.Stærsta álgrýti í fullri stærð er báxít, nefnt eftir franska bænum Les Baux sem það breyttist í árið 1821. Báxít ber járn og vökvað áloxíð, þar sem hið síðarnefnda táknar stærsta efnisefni þess.
Sem stendur er báxít nógu mikið til að bestu útfellingar með áloxíðinnihaldi upp á fjörutíu og fimm prósent eða meira eru unnar til að búa til ál.Samþjappaðar útfellingar finnast á hvoru norður- og suðurhveli jarðar, þar sem mest af málmgrýti sem notað er í Bandaríkjunum kemur frá Vestur-Indíum, Norður-Ameríku og Ástralíu.
Þar sem báxít gerist svo nálægt yfirborði jarðar eru námuvinnsluaðferðir ótrúlega auðveldar.Sprengiefni eru notuð til að opna stórar gryfjur í báxítbeðum, en síðan eru topplög af óhreinindum og bergi hreinsuð í burtu.Málmgrýtið er síðan fjarlægt með stöðvunarhleðslutækjum að framan, hlaðið í sendibíla eða járnbrautarvagna og flutt til vinnslustöðvarinnar.Báxít er þungt (almennt er hægt að framleiða eitt tonn af áli frá 4 til 6 tonnum af málmgrýti), svo til að draga úr verðmæti flutnings þess eru þessi blóm reglulega staðsett eins nálægt báxítnámunum og hægt er.
Framleiðsluferlið
Að vinna náttúrulegt ál úr báxíti felur í sér aðgerðir.Í fyrsta lagi er málmgrýti hreinsað til að losna við óhreinindi eins og járnoxíð, kísil, títaníu og vatn.Síðan er áloxíðið sem myndast brædd til að útvega náttúrulegt ál.Eftir það er álið rúllað til að mynda filmu.
Hreinsun—Bayer ferli
1. Bayer tæknin sem notuð er til að hreinsa báxít inniheldur 4 skref: meltingu, hagræðingu, úrkomu og brennslu.Á meðan á meltingu stendur er báxítið í gólfi og blandað natríumhýdroxíði fyrr en því er dælt í risastóra þrýstitanka.Í þessum tönkum, sem kallaðir eru meltingartæki, brýtur samsetning natríumhýdroxíðs, hlýju og þrýstings málmgrýti niður í mettað svar af natríumaluminati og óleysanlegum aðskotaefnum, sem setjast á botninn.
2. Næsti áfangi tækninnar, hagræðing, felur í sér að senda lausnina og mengunarefnin í gegnum fastan tanka og pressur.Meðan á þessu stigi stendur, fanga klútsíur mengunarefnin, sem síðan er hægt að farga.Eftir að hafa verið síuð aftur er fullkomna lausnin flutt í kæliturn.
3. Á næsta stigi, úrkomu, virkar áloxíðlausnin í gríðarmikið síló, þar sem, í aðlögun Deville tækninnar, er vökvinn sáð með kristöllum af vökvuðu áli til að stuðla að myndun álruss.Þegar frækristallarnir tæla aðra kristalla inn í lausnina byrja að myndast gríðarmiklir kekki af álvýdrati.Þetta er fyrst síað út og síðan skolað.
4. Kalsínun, síðasta skrefið í Bayer hreinsunarkerfinu, felur í sér að álhýdratið verður fyrir of háum hita.Þessi mikla hlýja þurrkar efnið og skilur eftir sig leifar af frábæru hvítu dufti: áloxíði.
Bræðsla
1. Bræðsla, sem aðskilur ál-súrefnissambandið (súrál) framleitt með hjálp Bayer aðferðarinnar, er eftirfarandi skref í að vinna náttúrulegt stálál úr báxíti.Þrátt fyrir að kerfið sem nú er notað komi frá rafgreiningaraðferðinni sem fundin var upp samtímis í gegnum Charles Hall og Paul-Louis-Toussaint Héroult seint á nítjándu öld, hefur það verið nútímavætt.Fyrst er súrálið leyst upp í bræðslutæki, djúpri málmmyglu sem er fóðraður með kolefni og fullur af upphituðum vökvaleiðara sem er sérstaklega samsettur úr álefnasambandinu krýólíti.
2.Næst er rafknúið samtímatæki keyrt í gegnum krýólítið, sem veldur því að skorpa myndast yfir hámarki súrálsbræðslunnar.Þegar auka súrál er reglulega hrært í blönduna, er þessi skorpa brotin og hrært eins vel út í.Þegar súrálið leysist upp brotnar það niður við rafgreiningu og myndar lag af hreinu, bráðnu áli á neðsta hluta bræðslufrumunnar.Súrefnið sameinast kolefninu sem notað er til að fóðra frumuna og sleppur í formi koltvísýrings.
3.Enn í bráðnu formi er hreinsað ál dregið úr bræðslufrumunum, flutt í deiglur og tæmt í ofna.Á þessu stigi er hægt að kynna aðra þætti til að veita álblöndur eiginleika sem hæfi stöðvunarvörunni, þó að filman sé venjulega unnin úr níutíu og níu,8 eða níutíu og níu,9 prósentum af hreinu áli.Vökvanum er síðan hellt í steypugræjur þar sem hann kólnar í risastórar hellur sem kallaðar eru „hleifar“ eða „endurrúllabirgðir“.Eftir að hafa verið glæður – meðhöndlað með hita til að auka vinnsluhæfni – henta hleifarnar til að rúlla í filmu.
Önnur aðferð við að bræða og steypa álið er kölluð „stanslaus steypa“.Þessi aðferð felur í sér framleiðslulínu sem inniheldur bræðsluofn, arn sem samanstendur af bráðna málmnum, rofakerfi, steypueiningu, samsettri einingu eins og klípurúllur, klippingu og beisli, og spólu- og spólubíl.Báðar aðferðirnar framleiða skrá yfir þykkt frá 0,100 tuttugu og fimm til núll,250 tommur (0,317 til 0,635 sentimetrar) og af fjölmörgum breiddum.Ávinningurinn af samfelldu steypuaðferðinni er að hún krefst ekki glæðingarskrefs áður en filmuvals er, eins og bræðslu- og steypuaðferðin, vegna þess að glæðing er reglulega framkvæmd um allt steypukerfið.
Rúllupappír
Eftir að álpappírinn hefur verið gerður þarf að minnka þykkt hennar til að búa til álpappírinn.Þetta er framkvæmt í valsverksmiðju, þar sem efnið er farið fram úr nokkrum tilfellum í gegnum málmrúllur sem kallast vinnurúllur.Þegar álblöðin (eða vefirnir) fara í gegnum rúllurnar, eru þær þrýstnar þynnri og pressaðar í gegnum rýmið á milli rúllanna.Vinnulúllurnar eru paraðar við þyngri rúllur sem kallast vararúllur, sem beita streitu til að halda stöðugleika málverksrúllanna.Þetta gerir kleift að varðveita stærð vörunnar innan vikmarka.Málverkin og vararúllurnar snúast í gagnstæðum leiðbeiningum.Smurefni er bætt við til að auðvelda veltitæknina.Meðan á þessu veltikerfi stendur þarf stundum að glæða (hitameðhöndla) álið til að viðhalda vinnsluhæfni þess.
Afsláttinum á þynnunni er stjórnað með því að stilla snúningshraða rúllanna og seigju (þol gegn rennu), magni og hitastigi rúllusmurefna.Rúllubilið ákvarðar bæði þykkt og lengd þynnunnar sem fer úr myllunni.Þetta bil er hægt að stilla með því að hækka eða lækka hærri málverksrúlluna.Rolling framleiðir tvo náttúrulega áferð á filmunni, skær og mattur.Líflegur endinn er framleiddur á meðan filman kemst í snertingu við rúlluflötur málverkanna.Til að framleiða mattan endann þarf að pakka tveimur blöðum saman og rúlla samtímis;á meðan það er náð verða brúnirnar sem snerta hvern annan með mattri áferð.Aðrar vélrænni frágangstækni, venjulega framleidd við umbreytingaraðgerðir, er hægt að nota til að veita jákvæð mynstur.
Þegar álpappírsblöðin koma í gegnum rúllurnar eru þær snyrtar og rifnar með hringlaga eða rakvélalíkum hnífum sem settir eru upp við rúlluverksmiðjuna.Með klippingu er átt við brún filmunnar, jafnvel þar sem riftun felur í sér að skera filmuna í nokkur blöð.Þessi skref eru notuð til að útvega grannar spólubreiddir, til að klippa brúnir húðaðs eða lagskipts lagers og til að útvega ferkantaða hluta.Til að búa til og skipta um aðgerðir þarf að tengja vefi sem hafa verið brotnir í gegnum rúllunina aftur saman eða splæsa.Algengar gerðir af splæsingum til að gerast aðilar að vefjum úr einfaldri filmu og/eða niðurgreiddri filmu samanstanda af ultrasonic, hitaþéttibandi, álagsþéttibandi og rafsoðnu.Úthljóðsskeytan notar suðu í stöðugu ástandi - gerð með úthljóðsbreyti - innan málmsins sem skarast.
Að klára aðferðir
Fyrir margar pakkningar er filmu notuð í IV / samsetningu með mismunandi efnum.Það getur verið þakið margs konar efnum, þar á meðal fjölliður og kvoða, til skreytingar, varnar eða hlýindaþéttingar.Það er hægt að lagskipa það á pappír, pappa og plastkvikmyndir.Það er líka hægt að skera það, móta í hvaða form sem er, prenta, upphleypt, skera í ræmur, blaða, æta og anodized.Þegar filman er komin í síðasta landið er henni pakkað í samræmi við það og sent til viðskiptavinarins.
Gæðaeftirlit
Til viðbótar við aðferðastjórnun á breytum eins og hitastigi og tíma, þarf fullbúin filmuvara að uppfylla jákvæðar nauðsynjar.Til dæmis hefur komið í ljós að einstakar aðferðir til að breyta og hætta notkun krefjast ýmiss konar þurrkunar á álpappírsgólfinu til að ná sem bestum árangri.Til að ákvarða þurrkinn er notaður bleytaleikur.Í þessari prófun er óvenjulegum lausnum af etýlalkóhóli í eimuðu vatni, í tíu prósenta þrepum með hjálp magns, hellt með jöfnum hætti á filmuyfirborðið.Ef engir dropar myndast er vætanleiki 0. Tæknin er viðvarandi þar til ákveðið er hversu lágmarkshlutfall áfengislausnar mun bleyta álpappírsgólfið.
Aðrir mikilvægir eiginleikar eru þykkt og togstyrkur.Staðlaðar eftirlitsaðferðir voru þróaðar með aðstoð American Society For Testing and Materials (ASTM).Þykkt er ákvörðuð með því að vigta sýni og mæla stað þess, eftir það að deila þyngdinni í gegnum hlutann af staðnum sýnir þéttleika málmblöndunnar.Það þarf að hafa vandlega stjórn á spennuprófun úr filmu því að skoða afleiðingar getur verið þjáning af erfiðum brúnum og nærveru lítilla galla, auk annarra breytna.Mynstrið er komið fyrir í gripi og tog- eða togþrýstingur er beitt þar til brot á mynstrinu verður.Þrýstingurinn eða rafmagnið sem þarf til að brjóta mynstrið er mældur.
Pósttími: Mar-08-2022