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Bestandsaufnahme von zehn technologischen Durchbrüchen in der Entwicklung der Aluminiumindustrie

Seit letzter Woche sind die Preise für Basismetalle an den Rohstoffmärkten im Allgemeinen gestiegen, stimuliert durch die globale Energiekrise. Diese Woche erreichte Lun Aluminium einen neuen Höchststand seit Juli 2008 und durchbrach zum ersten Mal seit 3,000 Jahren die Marke von 13 US-Dollar pro Tonne und führte damit den Anstieg der Preise für andere Basismetalle an.

Laut Brancheninsidern ist Aluminium fast „fester Strom“, und für die Herstellung jeder Tonne Aluminium werden 14 Megawattstunden Strom benötigt, was für einen normalen britischen Haushalt für mehr als drei Jahre reicht.

Daher setzen Investoren bei Industriemetallen wie Aluminium, deren Verhüttung große Mengen Strom benötigt, darauf, dass die globalen Energiekosten weiter steigen werden, und ihre Preise werden natürlich von den Investoren gesetzt.

Bloomberg zitierte Optionsmarkthändler mit den Worten, dass Investoren in den letzten Wochen Aluminium-Call-Optionen mit Ausübungspreisen von bis zu 4,000 USD pro Tonne gekauft haben. Damit wird tatsächlich gewettet, dass die Aluminiumpreise das aktuelle Niveau deutlich übersteigen und Rekordhöhen erreichen können.

Analysten sagten, dass der diesjährige Anstieg der Aluminiumpreise Hersteller an anderen Orten normalerweise dazu veranlasst, alte Fabriken wieder zu eröffnen und die Aufnahme neuer Lieferungen in Betracht zu ziehen. Aber der stärkere Anstieg der Stromkosten setzt die Hütten unter Druck und kann den Wiederanlauf erschweren.

So muss beispielsweise eine deutsche Hütte derzeit etwa 4,000 US-Dollar für die Energie zur Herstellung einer Tonne Metall bezahlen, was den aktuellen Aluminiumpreis weit übertrifft.

Wir möchten dankbar sein für alle Erfindungen, die die Vorläufer der Aluminiumindustrie im In- und Ausland in der Entwicklung der Aluminiumindustrie gemacht haben. Diese Erfindungen sind zahllos und es ist schwierig, eine nach der anderen zu zitieren. In diesem Artikel werden nur zehn technologische Durchbrüche genannt, die einen grundlegenden Einfluss auf die Welt und Chinas Aluminiumindustrie haben. Ohne diese zehn technologischen Durchbrüche wären die Welt und Chinas Aluminiumindustrie nicht in der Lage, die brillanten Errungenschaften von heute zu erreichen.

1. Entdeckung und Nutzung von Bauxit

Bauxit ist der beste Rohstoff für die Herstellung von metallischem Aluminium, und sein Verbrauch macht mehr als 90 % der weltweiten Bauxitproduktion aus. Bauxit wurde erstmals 1821 von französischen Geologen entdeckt. Um aus Bauxit Aluminium zu gewinnen, wird zunächst Aluminiumoxid und dann durch Elektrolyse Aluminium hergestellt. 1873 begann in Frankreich der Abbau von Bauxit und 1894 die Gewinnung von Tonerde aus Bauxit nach dem Bayer-Verfahren. Um 1900 gab es in Ländern wie Frankreich, Italien und den Vereinigten Staaten eine geringe Menge an Bauxitabbau mit einer Jahresproduktion von nur 90,000 Tonnen. Mit der Entwicklung der modernen Industrie wird Aluminium als Metall und Legierung in der Luftfahrt- und Militärindustrie verwendet und dann auf die zivile Industrie ausgeweitet. Seitdem hat sich die Aluminiumindustrie rasant entwickelt. Bis 2016 hat die weltweite Produktion von elektrolytischem Aluminium mehr als 57 Millionen Tonnen erreicht. Der im Jahr 2016 abgebaute Bauxit stieg auf 262 Millionen Tonnen. Laut Daten des US Bureau of Mines aus dem Jahr 2017 betragen die weltweiten Bauxitreserven 28 Milliarden Tonnen. Die Bauxit-Ressourcen, die die Erde den Menschen zur Verfügung stellt, liefern Rohstoffe für die Welt und Chinas Aluminiumindustrie.

2, der Bayer-Prozess produziert Aluminiumoxid

Das Bayer-Verfahren ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxid aus Bauxit in der Industrie. Es wurde 1887 vom österreichischen Ingenieur Bayer erfunden. Derzeit verwenden 95 % der Aluminiumoxid-Unternehmen weltweit das Bayer-Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxid.

3. Herstellung von elektrolytischem Aluminium nach dem Hall-Elu-Verfahren

Im Jahr 1886 erfanden American Hall und der Franzose Elu unabhängig voneinander die Kryolith-Aluminiumoxid-Schmelzsalzelektrolyse zur Herstellung von Aluminium. Bisher wird weltweit alles Aluminium durch Elektrolyse hergestellt.

4, Schmelzen von Aluminiumlegierungen

Schmelzen ist ein Verfahren zum Legieren von Metallen. Es verwendet Erhitzen, um den Zustand des Metalls zu ändern, so dass das Grundmetall und die Legierungskomponenten entsprechend dem erforderlichen Verhältnis zu einer einheitlichen Zusammensetzung geschmolzen werden und die innere Reinheit, die Gießtemperatur und andere spezifische Anforderungen erfüllen können. handwerklichen Prozess. Die Qualität der Schmelze hat einen entscheidenden Einfluss auf die Verarbeitungsleistung und das Endgebrauchsverhalten des Aluminiums. Wenn die Qualität der Schmelze angeboren mangelhaft ist, birgt dies potenzielle Gefahren für die Verwendung des Produkts. Daher spielt das Schmelzen eine dominierende Rolle für die Qualität des verarbeiteten Produkts. Ein Schlüsselprozess.Bestandsaufnahme von zehn technologischen Durchbrüchen in der Entwicklung der Aluminiumindustrie

5. Technologie zur Verarbeitung von Aluminiumschmelzen

Einschlüsse und Wasserstoffgehalt im Metall haben erhebliche nachteilige Auswirkungen auf die Festigkeit, Ermüdungsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Spannungsrisskorrosionsleistung und Verarbeitungsleistung des Materials. Die wirksame Kontrolle des Wasserstoffgehalts der Schmelze und des Gehalts an oxidierten Einschlüssen zur Verbesserung der Qualität von gegossenen Stangen und gewalzten Platten ist zu einem gemeinsamen Ziel der Metallurgie-, Gießerei- und Werkstoffindustrie aller Länder geworden. Gegenwärtig werden elektromagnetisches Rühren, Raffinieren im Ofen, Online-Verschlechterung außerhalb des Ofens, Online-Entgasung und Online-Filtration häufig verwendet, um den Wasserstoffgehalt und den Einschlussgehalt in der Aluminiumlegierungsschmelze zu reduzieren und die mechanische Eigenschaften und Aussehen des Barrens.

6. Direkter wassergekühlter Barrenguss

Alcoa erfand die direkt wassergekühlte Gießtechnologie, die in den 1930er Jahren von allen Alcoa-Fabriken übernommen wurde. In den 1950er Jahren konnten direkt wassergekühlte Barren verwendet werden, um große Produkte herzustellen, die von der Luftfahrt-, Schiffs- und Transportindustrie benötigt werden. Mit der Weiterentwicklung der direkt wassergekühlten Gießtechnologie und -ausrüstung nimmt die Größe des Barrens zu. Die aktuelle Bramme kann bis zu 45 Tonnen wiegen und der Durchmesser der Aluminiumstange für die Extrusion kann 1.2 Meter erreichen.

7, Aluminiumverarbeitung und Druckguss

Aluminiumverarbeitung ist die Verarbeitung von Aluminiumbarren zu Materialien durch Kunststoffverarbeitungsverfahren. Die wichtigsten Methoden sind Walzen, Extrudieren, Strecken und Schmieden.

Unter den verarbeiteten Materialien aus Aluminium und Aluminiumlegierungen sind Walzmaterialien (Bleche, Bänder, Bänder, Folien) und extrudierte Materialien (Rohre, Stangen, Profile, Drähte) am weitesten verbreitet und haben die größte Leistung. Laut Statistik beträgt die Jahresproduktion dieser beiden Arten von Materialien Sie machen etwa 58% und 39% der weltweiten Gesamtjahresproduktion von Aluminium (Durchschnitt) aus. Die verbleibenden aluminiumverarbeiteten Materialien wie Schmiedeprodukte machen nur wenige Prozent der gesamten Aluminiumproduktion aus.

Druckguss wird als Druckguss abgekürzt, wobei es sich um ein Gießverfahren handelt, bei dem geschmolzene Legierungsflüssigkeit in eine Presskammer gegossen wird, der Hohlraum einer Stahlform mit hoher Geschwindigkeit gefüllt wird und die Legierungsflüssigkeit unter Druck verfestigt wird, um einen Guss zu bilden. Druckgussmaschine, Druckgusslegierung und Druckgussform sind die drei Hauptelemente der Druckgussproduktion, und keines davon ist unverzichtbar. Das sogenannte Druckgussverfahren ist die organische und umfassende Anwendung dieser drei Elemente, um eine stabile, rhythmische und effiziente Herstellung von qualifizierten Gussteilen mit gutem Aussehen, guter Innenqualität und Abmessungen zu ermöglichen, die den Anforderungen der Zeichnung oder Vereinbarung entsprechen.

8. Wärmebehandelbare und verstärkte Aluminiumlegierung

Deutsche Wissenschaftler entdeckten 1908 die Alterungsfestigkeit von Aluminium-Kupfer-Magnesium-Legierungen, die die Festigkeit von Aluminiumlegierungen stark verbessert und die Anwendungsgebiete von Aluminiumlegierungen erweitert.

In verschiedenen Ländern werden ständig neue Legierungen entwickelt. Gegenwärtig sind 680 Aluminiumknetlegierungen bei der Alcoa Association registriert, von denen die am häufigsten verwendete die 6063 Aluminium-Magnesium-Silizium-Reihe ist, die 1954 von Alcoa registriert wurde. Aluminiumlegierung.

9, Aluminium Oberflächenbehandlung Technologie

In den letzten sechzig Jahren hat sich die Oberflächenbehandlungstechnologie von Aluminiumprodukten extrem schnell entwickelt, und die Aluminiumlegierungsprodukte nach der Oberflächenbehandlung verleihen den Menschen ein sehr schönes und zartes Aussehen. Die chemische Konversionsbeschichtungsbehandlung ist unsere gebräuchlichste Oberflächenbehandlungstechnologie. Wie anodische Oxidation, anodische Verbundoxidation, Mikrolichtbogenoxidation, elektrophoretische Beschichtungsbehandlung usw. sind alle chemische Umwandlungsbeschichtungsbehandlungen. Die Behandlung mit chemischer Konversionsbeschichtung ist ausgereifter und stabiler als andere Behandlungen mit Oberflächentechnologie. Es ist jedoch eher eine Composite-Technologie, die jetzt verwendet wird, und die Composite-Technologie soll die Vorteile verschiedener Technologien vereinen und deren Nachteile vermeiden. Beispielsweise kombiniert die Lichtbogenglühtechnologie, die kombinierte Ionenstrahl-Sputtertechnologie usw. die kombinierte Ionenstrahl-Sputtertechnologie das Magnetron-Sputtern mit der Ionenimplantation, und das Ionen-Sputtern kombiniert die Vorteile von hoher Geschwindigkeit, niedriger Temperatur und guter Bindungskraft. Kombinieren Sie Laser und Sputtern usw.

10. Umweltschutztechnik in der Aluminiumindustrie

Zu den Hauptschadstoffen in der Aluminiumindustrie zählen Rotschlamm, der bei der Aluminiumoxid-Produktion anfällt, fluorhaltige Abgase aus der Elektrolyseproduktion, Kohlenstoffkalzinierungs- und Röstrauchgas, Elektrolysezellenüberholungsabfälle, Abwässer aus der Aluminiumverarbeitung, Altöl und andere Industrieabfälle. , Abgase und Abwässer sind seit jeher zentrale Ziele des Umweltschutzmonitorings, die sich auf Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz sowie auf die nachhaltige Entwicklung von Gesellschaft, Ökologie und Ökonomie beziehen.

Um die Aluminiumindustrie weiter in Richtung grün und kohlenstoffarm zu entwickeln, werden ständig entsprechende Umweltschutz- und energiesparende Ausrüstungen entwickelt und das gesamte Umweltschutzniveau der Aluminiumindustrie in Bezug auf die Umwelt verbessert Schutz, Intelligenz und integrierte Kontrolle.

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