کدخبر: 17816

کارخانه تولید آلومینیوم

شاید برای شما جالب باشد که آلومینیومی که در اکثر وسایلی که روزانه با آن‌ها سروکار داریم چه فرایندی دارد در ادامه یک کارخانه تولید آلومینیوم را بررسی می کنیم...

 

 

 

کارخانه تولید آلومینیوم

اگرچه آلومینیوم رایج‌ترین فلز روی کره زمین است، آلومینیوم خالص به طور طبیعی وجود ندارد. اتم‌‌های آلومینیوم به راحتی به فلزات دیگر متصل می‌شوند و ترکیباتی را تشکیل می‌دهند. در عین حال، جداسازی آلومینیوم با ذوب‌کردن ترکیبات در یک کوره، مانند آهن، غیرممکن است. فرآیند تولید آلومینیوم بسیار پیچیده‌تر است و به مقدار زیادی برق نیاز دارد. به همین دلیل، کارخانه‌‌های ذوب آلومینیوم همیشه در مجاورت منابع انرژی تولید می‌شوند، معمولا در کنار نیروگاه‌‌های برق آبی که محیط را آلوده نمی‌کنند. اما بیایید از ابتدا شروع کنیم کارخانه تولید آلومینیوم آلوم کار شما را با این فرآیند آشنا می‌کند.

آلوم کار تولید‌کننده انواع شمش آلومینیوم، بیلت و میلگرد آلومینیوم می‌باشد برای اطلاع از قیمت روز پروفیل آلومینیوم می‌توانید با این شماره تماس بگیرید. 09187171131-09187171931

 

معدن بوکسیت

فرآیند تولید آلومینیوم معمولا به سه مرحله تقسیم می‌شود. ابتدا بوکسیت هایی که حاوی آلومینیوم هستند از زمین استخراج می‌شوند. دوم اینکه بوکسیت‌ها به آلومینا یا اکسید آلومینیوم تبدیل می‌شوند و در نهایت در مرحله سوم با استفاده از احیای الکترولیتی آلومینیوم خالص تولید می‌شود، فرآیندی که در آن اکسید آلومینیوم با استفاده از جریان الکتریکی به اجزای خود تجزیه می‌شود. حدود 4 تا 5 تن بوکسیت به 2 تن آلومینا تبدیل می‌شود که از آن می‌توان حدود 1 تن آلومینیوم تولید کرد.

مواد معدنی متعددی در جهان وجود دارد که می‌توان از آنها آلومینیوم تهیه کرد، اما رایج‌ترین ماده اولیه بوکسیت است. بوکسیت یک ماده معدنی است که عمدتاً از اکسید آلومینیوم مخلوط با برخی مواد معدنی دیگر تشکیل شده است.

در بوکسیت‌ها تنوع زیادی وجود دارد. از نظر ساختاری می‌توانند جامد و متراکم یا خرد شونده باشند. رنگ معمول قرمز آجری، قرمز شعله ور یا قهوه ای به دلیل اکسید آهن است. اگر میزان آهن کم باشد، بوکسیت می‌تواند خاکستری یا سفید باشد. اما بوکسیت‌‌های زرد، سبز تیره و حتی چند رنگ با سویه‌‌های آبی، بنفش، قرمز و سیاه نیز وجود دارند.

حدود 90 درصد از ذخایر جهانی بوکسیت در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری یافت می‌شود.

رایج‌ترین روش استخراج بوکسیت استفاده از معادن روباز است. از تجهیزات ویژه ای برای بریدن لایه‌ها یکی پس از دیگری از سطح استفاده می‌شود و سپس سنگ برای پردازش بیشتر به جای دیگری منتقل می‌شود. با این حال، مکان هایی وجود دارد که سنگ معدن آلومینیوم باید از زیر زمین استخراج شود که برای رسیدن به آن نیاز به ساخت معادن زیرزمینی دارد.

کارخانه تولید آلومینیوم

تولید آلومینا

مرحله بعدی در زنجیره تولید، پردازش بوکسیت به آلومینا یا اکسید آلومینیوم است. متداول‌ترین فرآیند برای تولید آلومینا از بوکسیت، فرآیند بایر است که برای اولین بار بیش از 100 سال پیش کشف شد، اما امروزه هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. حدود 90 درصد از پالایشگاه‌‌های آلومینا در جهان از فرآیند بایر استفاده می‌کنند. این بسیار کارآمد است اما فقط می‌توان آن را بر روی بوکسیت با کیفیت بالا با محتوای نسبتاً کم مواد افزودنی، به ویژه سیلیکون، استفاده کرد.

اصل فرآیند بایر به شرح زیر است:

هیدرات آلومینیوم متبلور موجود در بوکسیت به راحتی در دمای بالا در سود سوزآور غلیظ (NaOH) حل می‌شود و هنگامی که دما کاهش می‌یابد و غلظت محلول دوباره افزایش می‌یابد، هیدرات آلومینیوم متبلور می‌شود اما دیگری. عناصر موجود در بوکسیت یا حل نمی شوند یا دوباره کریستال می‌شوند و قبل از بلور شدن هیدرات آلومینیوم به خوبی ته نشین می‌شوند. این بدان معنی است که پس از حل شدن هیدرات آلومینیوم در سود سوزآور، بالاست را می‌توان به راحتی جدا کرد.

کارخانه تولید آلومینیوم | قیمت میلگرد آلومینیوم

کرایولیت

آلومینا منبع مستقیم آلومینیوم در فرآیند تولید آلومینیوم است، اما برای ایجاد محیط مناسب برای الکترولیز، جزء دیگری ضروری است و آن جزء کرایولیت است. این ماده معدنی فلوراید طبیعی کمیاب است که به دلیل کمیاب بودن آن به شکل طبیعی به صورت مصنوعی ساخته شده است. در تولید فلزات مدرن، کرایولیت از مخلوط کردن اسید هیدروفلوئوریک با هیدروکسید آلومینیوم و سودا ساخته می‌شود.

تولید آلومینیوم

بنابراین ما بوکسیت استخراج کردیم، از آن آلومینا ساختیم و کرایولیت را ذخیره کردیم و اکنون همه چیز برای آخرین مرحله آماده است: احیای الکترولیتی برای ساخت آلومینیوم. منطقه کاهش قلب یک کارخانه ذوب آلومینیوم است و به نظر می‌رسد بسیار متفاوت از کارگاه‌‌های تولیدی در کارخانه‌‌های فولادی معمولی شما که چدن یا فولاد می‌سازند. منطقه کاهش شامل چندین ساختمان مستطیل شکل است که طول آنها گاهی از 1 کیلومتر فراتر می‌رود. در داخل صدها سلول کاهش دهنده وجود دارد که به صورت ردیفی چیده شده اند و از طریق کابل‌‌های عظیم به منابع برق متصل شده اند. ولتاژ ثابت در الکترودهای هر سلول کاهشی در محدوده بین 4 تا 6 ولت متغیر است،. جریان الکتریکی است نیروی اصلی در تولید این فرآیند است.

در هر سلول احیا، آلومینیوم از آلومینا از طریق فرآیند احیای الکترولیتی تولید می‌شود. کل سلول با کرایولیت مذاب پر شده است که یک محیط رسانا در دمای 950 درجه سانتیگراد ایجاد می‌کند.

هر سی دقیقه یک سیستم تغذیه خودکار آلومینا بخش جدیدی از آلومینا را به داخل سلول می‌ریزد. جریان الکتریکی که از سلول می‌گذرد پیوند بین آلومینیوم و اکسیژن را از بین می‌برد و باعث می‌شود که آلومینیوم در کف سلول ته نشین شود و لایه ای به عمق 10-15 سانتی متر تشکیل دهد در حالی که اکسیژن با کربن موجود در بلوک‌‌های آند متصل می‌شود و دی اکسید کربن تشکیل می‌دهد.

دو تا چهار بار در روز، آلومینیوم با سطل‌‌های خلاء مخصوص از سلول استخراج می‌شود. یک سوراخ در پوسته کرایولیت که روی سطح سلول احیا تشکیل می‌شود سوراخ می‌شود، سپس یک لوله از طریق سوراخ به داخل پایین می‌رود. از طریق این لوله، آلومینیوم مایع به داخل سطل مکیده می‌شود، که تمام هوا از قبل از آن خارج می‌شود. به طور متوسط ​​از هر سلول احیا حدود 1 تن فلز بازیابی می‌شود در حالی که یک سطل خلاء می‌تواند 4 تن آلومینیوم مذاب را در خود جای دهد.

به ازای هر تن آلومینیوم تولیدی، 280000 متر مکعب گاز متصاعد می‌شود. به همین دلیل، هر سلول احیا، صرف نظر از طراحی آن، مجهز به سیستم حذف گاز است که گازهای ساطع شده در طول فرآیند احیا را گرفته و به تصفیه خانه گاز هدایت می‌کند. سیستم‌های تصفیه گاز خشک مدرن از آلومینا برای فیلتر کردن ترکیبات سمی فلوراید از گازها استفاده می‌کنند. بنابراین قبل از استفاده در تولید آلومینیوم، آلومینا ابتدا برای تصفیه گازهای منتشر شده در طول تولید اولیه آلومینیوم استفاده می‌شود.

کارخانه تولید آلومینیوم | قیمت شمش آلومینیومفرآیند کاهش آلومینیوم به مقادیر زیادی انرژی الکتریکی نیاز دارد، بنابراین استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر که محیط را آلوده نمی‌کنند بسیار مهم است. متداول‌ترین منبع انرژی تجدیدپذیر نیروگاه‌‌های برق آبی است، زیرا آنها می‌توانند انرژی مورد نیاز را بدون آلودگی جو ارائه کنند.

آلومینیوم مذاب در سطل‌ها به کارخانه ذوب منتقل می‌شود. در این مرحله فلز همچنان حاوی مقدار زیادی آهن، سیلیکون، مس و عناصر دیگر است. با این حال، حتی کوچکترین مقادیر افزودنی می‌تواند تأثیر شدیدی بر خواص آلومینیوم داشته باشد، بنابراین در ریخته گری تمام مواد افزودنی با ذوب مجدد آلومینیوم در یک کوره مخصوص در دمای 800 درجه سانتیگراد حذف می‌شوند . آلومینیوم خالص حاصل در قالب‌‌های مخصوص ریخته می‌شود.

کوچک‌ترین شمش آلومینیوم ، بین 6 تا 22.5 کیلوگرم وزن دارد. افراد این شمش هارا دوباره ذوب می‌کنند، اجزای مورد نیاز خود را اضافه می‌کنند و سپس آن‌ها را به شکل مورد نیاز برای اهداف خود می‌سازند.

شمش‌‌های آلومینیومی به طول 7 متر برای ایجاد اکستروژن استفاده می‌شود. اکستروژن فرآیندی است که برای ساخت اکثریت محصولات آلومینیومی استفاده می‌شود.

آلیاژ‌‌های آلومینیوم

در ریخته گری، نه تنها به آلومینیوم شکل مورد استفاده، بلکه ترکیب شیمیایی مورد نیاز نیز داده می‌شود. نکته این است که آلومینیوم خالص به مراتب کمتر از آلیاژهای آلومینیوم استفاده می‌شود.

آلیاژهای آلومینیوم از اختلاط آلومینیوم با فلزات مختلف دیگر (به اصطلاح عناصر آلیاژی) ساخته می‌شوند. برخی استحکام آلومینیوم را افزایش می‌دهند، برخی دیگر آن را متراکم‌تر می‌کنند، برخی دیگر خواص انتقال حرارت آن را تغییر می‌دهند، و ... عناصر آلیاژی رایج عبارتند از بور، آهن، سیلیکون، منیزیم، منگنز، مس، نیکل، سرب، تیتانیوم، کروم، روی، زیرکونیوم، لیتیوم، اسکاندیم، نقره. علاوه بر این، آلیاژهای آلومینیوم می‌توانند شامل ده‌ها عنصر آلیاژی دیگر مانند استرانسیم، فسفر و غیره باشند، بنابراین تعداد کل آلیاژهای ممکن بسیار چشمگیر است.

کارخانه تولید آلومینیوم | قیمت پروفیل آلومینیوم

بازیافت

یکی از ویژگی‌‌های مهم آلومینیوم این است که خواص خود را پس از پردازش حفظ می‌کند، به این معنی که محصولات آلومینیومی را می‌توان به محصولات جدید بازیافت کرد. این به حفظ مقدار عظیم انرژی که باید برای تولید آلومینیوم اولیه استفاده شود، کمک می‌کند.

موسسه بین المللی آلومینیوم تخمین می‌زند که از سال 1880 تقریباً یک میلیارد تن آلومینیوم در سراسر جهان تولید شده است که سه چهارم این مقدار هنوز هم امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد. حدود 35 درصد در ساختمان‌ها و سازه ها، 30 درصد در کابل‌ها و تجهیزات برق و 30 درصد در حمل و نقل استفاده می‌شود.

سالانه 220 میلیارد قوطی نوشابه در سراسر جهان تولید‌‌ می‌شود که 90 درصد آنها بازیافت‌‌ می‌شوند و آلومینیوم به دست آمده از آنها برای ساخت قوطی‌‌های آلومینیومی جدید استفاده‌‌ می‌شود. این یکی از دلایلی است که قوطی نوشیدنی آلومینیومی اغلب به عنوان یک محصول ابدی شناخته‌‌ می‌شود. اما هر چیزی را‌‌ می‌توان بازیافت کرد: قطعات خودرو، فویل پخت و پز آلومینیومی استفاده شده، قاب دوچرخه، اگر از آلومینیوم ساخته شده باشد،‌‌ می‌توان آن را بازیافت کرد.

نتیجه گیری:

ما در این مقاله به صورت کامل فرآیند تولید آلومینیوم را بیان کردیم. مجموعه آلوم کار نیز یکی از برترین تولید کنندگان آلومینیوم در کشور می‌باشد.شما می‌توانید برای اطلاع از قیمت و خرید محصولات آلومینیومی با مجموعه آلوم کار در ارتباط باشید. 09187171131 -09187171931

 

برچسب ها : قیمت روز پروفیل آلومینیوم,قیمت تسمه آلومینیوم,میلگرد آلومینیوم,بیلت آلومینیوم,شمش آلومینیوم,کارخانه تولید آلومینیوم,کارخانه آلومینیوم اراک,پروفیل ساختمانی

 

ارسال نظر:

پربازدیدترین ها