Как делают алюминий, какие изделия из него отливают и что ждет специализированный завод Таджикистана после планируемой модернизации? Включение алюминия в список важнейших сырьевых материалов Европы является важной победой для алюминиевого сектора региона. "Русал" и "ФосАгро" расширили соглашение о поставках фтористого алюминия. Продлили сроки до 2044 года и увеличили объемы. это отрасль цветной металлургии, которая объединяет в себе огромный комплекс предприятий по созданию алюминия.
В Волгограде наметился тренд в использовании алюминиевых рам при остеклении зданий
| Алюминиевый век | Кроме того, как сообщила Financial Times, биржевые цены на алюминий упали более чем на 40% по сравнению с максимумами прошлых лет. |
| Алюминий – последние новости | Почти за семь лет существования Алюминиевая ассоциация многое сделала для расширения применения алюминия, актуализации нормативной базы. |
| Что это такое алюминий: для чего нужен и чем хорош | Промежуточная роль алюминия для активизации выработки первичных энергоносителей или непосредственно тепловой и электрической энергии проявляет себя в сравнительно новой отрасли – алюмоэнергетике. |
| Что делают из алюминия? Сферы применения данного металла | Чашки измерительного прибора были сделаны из алюминия, что по тем временам считалось чуть ли непозволительной роскошью. |
В Волгограде наметился тренд в использовании алюминиевых рам при остеклении зданий
Замминистра добавил, что для принятия решения по мерам поддержки необходимо проанализировать мировой баланс на рынке алюминия. Из алюминия делают корпуса многих бытовых приборов, там где не используют пластик. Почти за семь лет существования Алюминиевая ассоциация многое сделала для расширения применения алюминия, актуализации нормативной базы. Возможный запрет импорта алюминия из РФ со стороны Евросоюза обернется острой борьбой между европейскими и американскими потребителями. К примеру, дружба алюминия с литием позволила сделать детали самолётов и ракет значительно легче, не снижая прочности, а сплавы с титаном и никелем обладают свойством "криогенного упрочнения".
Производство алюминия
По-настоящему удивительно другое. Историки алюминиевой отрасли часто называют Чарлза Холла и Поля Эру «алюминиевыми близнецами», уж больно в унисон они изобретали электролитический метод производства металла и потом подали патентные заявки. А если к этому добавить, что они оба родились в одном том же 1863 году и умерли в одном и том же 1914 году, оба прожив на этом свете 51 год и один месяц с разницей в несколько дней , то это выглядит даже не иронией судьбы, а настоящей мистикой. Словно некая высшая сила в нужный момент создала изобретателя современного способа промышленного производства алюминия, причем для надежности создала его сразу в копии — в Старом Свете и Новом Свете.
В отличие от Чарлза Холла, который самолично явился в патентное ведомство США, взяв туда с собой только своего брата Джорджа, Поль Эру с самого начала обзавелся патентным поверенным. Это была парижская юридическая компания Bletry freres «Братья Блетри» , которая взяла на себя всю бюрократическую процедуру подачи патентной заявки Эру во Франции и одновременно в Америке, где алюминиевый рынок сулил наибольшие прибыли. Попав в неожиданную ситуацию с конкурентом из Франции, Чарльз Холл тоже обзавелся патентным поверенным — им стал мистер Роберт Фенвик из юридической фирмы «Мейсон, Фенвик и Лоуренс» в Вашингтоне, округ Колумбия.
Вне зависимости от формального календарного приоритета патентное законодательство США давало преимущество американскому изобретателю, который мог доказать, что он применил свой процесс на практике в течение двухлетнего периода, предшествующего дате подачи иностранцем заявки на получение патента США. И благодаря этому, а также кипучей деятельности патентного поверенного Роберта Фенвика из Вашингтона Холл все-таки добился признания в Америке своего приоритета. Правда, произошло это не сразу, а спустя годы.
В рамках процедуры патентного разбирательства 24 октября 1887 года в качестве доказательства приоритета Холла были рассмотрены его письма брату с почтовыми штемпелями, в которых он, к счастью, довольно подробно описал технические подробности, и заслушаны показания четырех свидетелей. А патентная заявка француза Поля Эру так и лежала в долгом ящике американского патентного ведомства, пока шло разбирательство с патентом Холла, потом ее с резолюцией «отказано» переложили в другой ящик в архиве. Братьям Блетри из Парижа не по зубам оказались джентльмены из Вашингтона.
Как уже сказано выше, источником тока для электролиза у Холла была сравнительно слабая батарея Бунзена-Поггендорфа, а у Поля Эру — довольно мощный генератор тока. Потому печи Холла для достижения температуры плавления криолита требовался еще и внешний подогрев бензиновой горелкой. А в печи Эру ток генератора обеспечивал внутренний разогрев в рабочей камере до нужной для плавления криолита температуры за счет резистивного нагрева, как говорят электротехники.
В своих следующих патентах Холл избавился от внешнего подогрева, но это не избавило его от долгой судебной тяжбы вокруг выплавки алюминия его методом. Разумеется, Чарльз Холл и Поль Эру не были единственными, кто додумался до электролитического восстановления алюминия из его оксида глиноземов. И до них, и после них в разных странах изобретатели получали патенты на аналогичные методы.
Историки алюминиевой металлургии уже насчитали с полдюжины очень похожих патентов и наверняка извлекут из архивов еще больше. Эти забытые ныне патенты отражали лишь отдельные фрагменты всего процесса Холла-Эру, на начальном этапе его коммерциализации они были очень ценным инструментом для юридических отделов компаний, ринувшихся на новый, сулящий большие прибыли рынок алюминия и старавшихся любой ценой вытолкнуть оттуда конкурентов. Еще в начале 1886 года Чарльз Холл попросил своего брата Джорджа найти инвесторов, которые покрыли бы расходы на получение патентов и дали денег на промышленную проверку его идеи.
Брат не нашел, зато дядя Чарльза Холла посоветовал ему связаться с Альфредом и Юджином Коулзами, двумя братьями, которые уже производили алюминиевые сплавы электротермическим способом. Летом 1887 года Холл подписал соглашение с их компанией о проведении экспериментов по производству чистого алюминия на их заводе в Нью-Йорке. Но испытания не удались, на заводе не было нужного оборудования, а Коулзы вопреки уговору задерживали деньги, необходимые Холлу для адаптации его изобретения к реальному производству.
Отрасль после распада СССР исторически ориентируется на экспорт, пока внутренняя переработка еще развита слабо. Вместе с тем, с 2022 года ключевые глобальные рынки сбыта для России потеряны. По данным статистической службы Евросоюза, в августе 2023 года европейские страны импортировали из России 28,2 тыс. В ближайшее время ожидается решение по 12 пакету санкций Евросоюза, в который предложено включить изделия из алюминия проволока, фольга, трубки и трубы. Еще один важнейший негативный фактор — глобальная конъюнктура. С марта 2021 года биржевые цены на металл находятся на рекордно низком уровне. Поскольку алюминий — это «коммодити», то есть биржевой товар, это исключает возможность управления ценами со стороны производителей. Наконец, введенные правительством экспортные пошлины при таком наборе внешних обстоятельств не только лишают отрасль возможностей инвестировать в развитие, но и могут поставить на порог дефолта. На фоне низких цен на алюминий рентабельность многих заводов рискует уйти в минус, а это может привести к консервации или закрытию.
В частности, под угрозой «ухода в минус», согласно оценке аналитиков, Кандалакшский, Волгоградский и Новокузнецкий алюминиевые заводы, издержки на которых выше средних по отрасли суммарной мощностью около 500 тыс. Почему отрасль еще зависит от импорта Алюминиевую отрасль России многие ошибочно считают добывающей, хотя по факту она перерабатывающая: этот металл невозможно добыть из недр, а его производство из глинозема состоит из множества сложных и дорогостоящих этапов. В рамках глубокой переработки были запущены современные заводы в Таежном и Тайшете. Следующий шаг — развитие технологических долин: в Красноярске появится предприятие по выпуску широкого алюминиевого профиля. Он незаменим, например, при строительстве некоторых вагонов, и сегодня Россия полностью импортирует такую продукцию.
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. 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.
Сплав алюминия и циркония — циркалой — широко применяют в ядерном реакторостроении. Алюминий применяют в производстве взрывчатых веществ. Особо следует отметить окрашенные пленки из оксида алюминия на поверхности металлического алюминия, получаемые электрохимическим путем. Покрытый такими пленками металлический алюминий называют анодированным алюминием.
Производство алюминия в России
Под воздействием электрического тока связь между алюминием и кислородом разрывается — алюминий осаждается на дне ванны, образуя слой в 10-15 см, а кислород соединяется с углеродом, входящим в состав анодных блоков, и образует углекислый газ. Примерно раз в 2-4 суток алюминий извлекают из ванны при помощи вакуумных ковшей. В застывшей на поверхности ванны корке электролита пробивают отверстие, в которое опускают трубу. Жидкий алюминий по ней засасывается в ковш, из которого предварительно откачан воздух.
В среднем, из одной ванны откачивается около 1 тонны металла, а в один ковш вмещается около 4 тонн расплавленного алюминия. Далее этот ковш отправляется в литейное производство. При производстве каждой тонны алюминия выделяется 280 000 м3 газов.
Поэтому каждый электролизер независимо от его конструкции оснащен системой газосбора, которая улавливает выделяющиеся при электролизе газы и направляет их в систему газоочистки. Современные «сухие» системы газоочистки для улавливания вредных фтористых соединений используют ни что иное, а глинозем. Поэтому перед тем как использоваться для производства алюминия, глинозем на самом деле сначала участвует в очистке газов, которые образовались в процессе производства металла ранее.
Вот такой замкнутый цикл. Для процесса электролиза алюминия требуется огромное количество электроэнергии, поэтому важно использовать возобновляемые и не загрязняющие окружающую среду источники этой энергии. Чаще всего для этого используются гидроэлектростанции — они обладают достаточной мощностью и не имеют выбросов в атмосферу.
В результате для производства 1 тонны алюминия с использованием гидрогенерации в атмосферу выделяется чуть более 4 тонн углекислого газа, а при использовании угольной генерации — в пять раз больше — 21,6 тонны. Углекислый газ Для сравнения - за один солнечный день 1 гектар леса поглощает из воздуха 120-280 кг углекислого газа и выделяет 180-200 кг кислорода. Литейное производство Расплавленный алюминий в ковшах доставляется в литейный цех алюминиевого завода.
На этой стадии металл все еще содержит небольшое количество примесей железа, кремния, меди и других элементов. Полученный чистый алюминий разливают в специальные формы, в которых металл приобретает свою твердую форму. Самые маленькие слитки алюминия называются чушками, они имеют вес 6 до 22,5 кг.
Получив алюминий в чушках, потребители вновь расплавляют его и придают тот состав и форму, которые требуются для их целей. Самые большие слитки — 30-тонные параллелепипеды длиной 11,5 метров. Их изготавливают в специальных формах, уходящих в землю на примерно 13 метров.
Горячий алюминий заливается в нее в течение двух часов — слиток «растет» в форме как сосулька, только в обратном направлении. Одновременно его охлаждают водой и к моменту завершения выливки он уже готов к дальнейшей транспортировке. Прямоугольные слитки называются слябами от англ.
Алюминий в форме цилиндрических слитков достигает в длину 7 метров — их используют для экструзии, то есть выдавливание через отверстие необходимой формы. Именно так производится большая часть алюминиевых изделий. В литейном цехе алюминию придают не только разные формы, но и состав.
Согласен Невероятный алюминий. Развитие 0 4 Сегодня в мире вряд ли найдется человек, который хотя бы на бытовом уровне не сталкивался с алюминием. Этот металл окружает нас повсюду: при строительстве домов, во время приготовления пищи, при управлении автомобилем и даже при запуске ракет в космос так или иначе используется тринадцатый элемент таблицы Менделеева.
Постепенно объемы заказов росли, и литейному комплексу понадобилась масштабная модернизация. Тогда в литейных цехах САЗа появились 4 машины полунепрерывного литья, шесть конвейеров для литья мелкой чушки, пила для резки плоских и Т-образных слитков и многие другие высокотехнологичные агрегаты. Понимаете масштабность? Но это ещё не всё. Металл в «литейке» производится в форме чушки весом 15 кило, а также 750-килограммовых Т-образных слитков, огромных, плоских, весом до 20 тонн и цилиндрических. Заливается жидкий металл, вводятся необходимые лигирующие в виде таблеток. Также как в суп загружается морковка, свекла, капуста, у нас здесь - медь, магний, марганец и различные составляющие. Для разных сплавов идёт разное содержание этих элементов.
На 10 фактов точно. Для сравнения — золота в ней в 16 млрд раз меньше.
Производство алюминия в России
В этом выпуске вы узнаете, как получают алюминий из глинозёма, что такое электролизёр и как выглядит анод, увидите процесс выливки металла в чушки. Алюминиевая промышленность изготавливает полуфабрикаты из алюминия и его сплавов для использования в судостроении. Замминистра добавил, что для принятия решения по мерам поддержки необходимо проанализировать мировой баланс на рынке алюминия. Чтобы сделать алюминий пригодным для использования, элемент должен образовать сплав с другими металлами.
«Алюминиевая ассоциация»: рынок алюминиевой продукции в СНГ обладает потенциалом роста в два раза
Высокие электропроводность и теплопроводность алюминия позволяют использовать этот металл для производства электрических проводов и радиаторов систем отопления. Высокой волатильности цен на алюминий способствовало введение запрета на поставку российского алюминия в Великобританию и США, в рамках очередного пакета санкций. Алюминиевые банки легкие, их можно делать разного объема, потому что металл легко поддается штамповке.
От чеканок до трамваев: что в Красноярске сделано из алюминия?
Рост поставок российского алюминия в Китай объясняется вынужденной переориентацией экспорта с рынков недружественных стран, говорят опрошенные «Ведомостями» эксперты. По мнению Данилова, недружественные страны «рано или поздно» инициируют санкции против продукции UC Rusal. Этот вопрос обсуждается в ходе подготовки 12-го санкционного пакета ЕС, напоминает он. Производство первичного алюминия в Китае в 2022 г.
Председатель отраслевой Алюминиевой ассоциации Ирина Казовская сказала «Ведомостям», что китайский рынок первичного алюминия, по оценкам аналитиков, находится в дефиците, который может достичь 900 000 т и будет закрыт импортным металлом. Для КНР российский алюминий представляет интерес, поскольку произведен с использованием чистой энергии ГЭС, отмечает Казовская, поэтому рост поставок металла в Китай выгоден обеим странам. По прогнозу Смолина, в 2024—2026 гг.
По мнению Красноженова, Китай и страны Юго-Восточной Азии могут стать ключевыми рынками для российского алюминия. Заводы закрывать незачем По оценке Данилова, в текущих рыночных условиях, а именно при сохраняющихся низких ценах на алюминий на мировом рынке, UC Rusal «балансирует на грани рентабельности».
Соединения алюминия находят применение в химической промышленности катализаторы и в металлургии сплавы. В сфере упаковки — это пищевая алюминиевая фольга, алюминиевые баллончики для аэрозолей и алюминиевые банки для напитков.
Промышленность по производству мобильных средств связи потребляет немалое количество алюминия. Алюминиевая промышленность включает в себя три основные стадии, составляющие общий производственный цикл: добычу алюминиевыхруд бокситов,нефелиновиалунитов ,производство глинозема и выплавку металлического алюминия, а также производствопрокатаиполуфабрикатов. Всебольшеезначение в последние годы приобретает производство металла из вторичногосырья. Каждая стадия характеризуется разным количеством потребляемой энергии производство глинозема — большим количеством тепловой, первичного алюминия — очень большим количеством электроэнергии, вторичного алюминия — небольшим ее использованием.
Стадии алюминиевого производства ныне фактически сформировалисьвотдельныеотрасли. Причемобразовалсязначительный территориальный разрыв между производствами как между добычей руды и производством глинозема, так и между последним и выплавкой готового металла.
Очищают металл от оксидной пленки с помощью олова, галлия, солей аммония, горячих щелочных соединений, а также с применением амальгамирования. При нагревании алюминий реагирует с щелочами, кислотами, серой, соединениями галогенов, за исключением йода - алюминий с этим галогеном взаимодействует без увеличения температуры. В ходе реакции с серной и соляной кислотой образуются алюминиевые соли. Реакции с оксидами металлов хорошо демонстрируют восстановительные свойства алюминия.
Алюминий способен выделить металлы из различных соединений, то есть выступает в роли восстановителя. В металлургической промышленности активно используется это свойство алюминия. Как получить алюминий Получить Al возможно в ходе поэтапной технологии, потребляющей много электроэнергии. Поэтому рядом с алюминиевыми компаниями строят электростанции. Оксид алюминия, выделяемый в процессе электролиза растворяется в расправленном криолите для снижения температуры состава. Разновидности соединений алюминия Существует более 30 видов соединений алюминия, зависящих от назначения и рабочих условий.
Например, алюминиевую пудру, гидрид, боранат, триметилалюминий используют в качестве компонентов самолетного и ракетного топлива за счет способности воспламенения от взаимодействия со свободным кислородом. С применением фторидов и фосфатов алюминия изготавливают стекло. Алюмокалиевые и алюмонатриевые квасцы, алюмокарбиды, а также силикаты, гибриды и хлораты алюминия подходят для промышленного производства. Такие соединения, как: нитраты, хлориды, ацетаты и сульфаты представляют собой ядовитые вещества, накапливаемые в воде и пище, вызывая отравление, патологии почек, поражение центральной нервной и мочеполовой системы в случае повышения предельно допустимой нормы. Области применения Алюминий остается важным элементом российской экономики и промышленности. Благодаря свойствам сплавы на основе Al.
Транспортная промышленность При конструировании самолетов необходимы прочные, устойчивые к перепадам температуры и деформации сплавы Al с большим количеством цинка, меди. Для гидросамолетов в состав металла добавляется магний. Космические шаттлы, спутники производят из алюминиевого сплава 2219, выдерживающего криогенное состояние, контактирование с жидким гелием, кислородом, условия открытого космоса. Вместо стали применяют алюминиевые сплавы не только для изготовления корпусов морских и речных судов, но и гидролокационного оборудования, систем коммуникаций, надпалубных конструкций, поскольку из-за легкости алюминия уменьшается вес судов. В железнодорожных подвижных составах из алюминия изготавливают цистерны для перевозки технических и пищевых масел, продуктов нефтепереработки, топлива, сырой нефти. Такие цистерны не окисляются, не ржавеют в условиях агрессивной среды.
Из алюминиевых сплавов изготавливают кузовные детали, запчасти, элементы электроники для автомобилей.
В 1890-х годах алюминий начали использовать для изготовления фольги. В начале 20 — го века, он был также использован для создания легкого, но надежного самолета. К середине 20 — го века, металл стали использовать в строительстве и для военной техники.
В 1956 году Питер Дюран изобрел алюминиевую банку, а в 1958 году ее начали использовать для хранения напитков. Переработка алюминия Алюминий — это металл, безупречно подходящий для вторичной переработки.
Производство алюминия
Производство алюминия один из самых энергоёмких процессов, примерно половина энергии расходуется с потерей тепла в атмосферу. В России используются различные типы электролизеров с обожженными анодами, величина тока, подводимого к электролизеру, определяется конструкцией. В цепь серию включаются 140—300 электролизеров, последовательно расположенных соединяемых ошиновкой. Напряжение на ванне меняется в зависимости от конструкции и срока службы. Для электролизеров Содерберга с боковым токоподводом сила тока составляет 70—90 кА, с верхним токоподводом 120—170 кА. Современные электролизеры с обожженными анодами работают при силе тока 300—420 кА. Устройство электролизера. Электролизер включает следующие основные блоки: катодное устройство; анодный узел; систему подвода тока ошиновка ; систему газоотсоса. Поперечный разрез алюминиевого электролизёра с самообжигающимся анодом Основными показателями, эффективности работы электролизёра, являются: производительность ванны, выход по току и удельный расход электроэнергии. Выходом по току называют отношение количества металла, фактически полученного при электролизе, к его количеству, теоретически ожидаемому согласно закону Фарадея за одинаковое время : m пр — масса, полученная практическим путём, определяемая взвешиванием; m т — масса металла, полученная теоретическим путем. Выпускаемая продукция Алюминий, который производится путем электролиза из глинозема, называют первичным алюминием.
Производство в Западной Европе неуклонно снижалось в течение последних 15 лет, при этом темпы производства упали с более чем 4,5 миллиона метрических тонн до нынешних 2,7 миллиона. Сектор был зажат между высокими европейскими ценами на энергоносители и годами высокого китайского экспорта, в основном в виде полуфабрикатов. Алюминиевые заводы потребляют много энергии, и этот сектор еще раз пострадал от энергетического кризиса, последовавшего за конфликтом России и Украины. По данным ЕС, в период с октября 2021 года по март 2022 года Европа потеряла еще 850 000 тонн основных плавильных мощностей. Некоторые из них, такие как испанский завод Alcoa, вернутся после того, как будут обеспечены новые источники энергии с низким уровнем выбросов углерода. Некоторые вполне могут никогда не вернуться.
Зависимость от импорта По данным ЕС, потребление алюминия в Европе составляло в среднем чуть более 5,0 млн метрических тонн в год в период с 2016 по 2020 год. Однако ключевое различие заключается в том, откуда Европа получает бокситы и первичный алюминий. Импорт бокситов в период 2016—2020 гг.
Считается, что первые упоминания о добыче алюминия относятся к эпохе существования древней Римской империи. В это время произошел даже курьезный случай, в результате которого один человек поплатился жизнью. Известно, что некий ювелир решил подарить императору Тиберию пластину, изготовленную из легкого и серебристого металла, полученного из комка глины.
Тиберий догадался, что ему преподнесли вещицу из алюминия, и отдал приказ казнить мастера. Причиной столь опрометчивого решения стали опасения правителя в том, что неизвестный ранее металл может стать популярным, в результате чего упадет стоимость золота и серебра, находящегося в римских запасниках. Таким образом, Тиберий отсрочил использование и добычу алюминия на последующие 2 тысячелетия. Следующее упоминание о данном металле появилось в Европе.
У нас высококачественный алюминий. И я не думаю, что отказ Америки, Англии от покупки нашего алюминия, куда мы и так в принципе не так много поставляли — можно сказать, крохи — каким-то образом повлияет на возможность наших поставок в другие страны», — подчеркнул Евтухов. Он также напомнил, что новые ограничения Запада касаются только первичного алюминия, при этом не затрагивают продукцию, произведенную из российского алюминия.