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工業鋁型材的初級生產

工業鋁型材的初級生產

發布日期:2020-09-18 作者:凱岳機器 點擊:

初級生產

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工業鋁型材初級生產是將氧化鋁熔煉成純鋁金屬的過程。1886年,美國人查爾斯·馬丁·霍爾(Charles Martin Hall)和法國人保羅·埃洛特(PaulHéroult)同時發現了Hall–Héroult工藝,該工藝一直作為主要的鋁生產工藝。1888年,馬丁在匹茲堡建立了第一家大型鋁生產廠。匹茲堡的還原公司后來成為美國的鋁公司,然后是美國鋁業。


外賣事實

鋁不會以

純凈形式出現金屬的純凈形式必須首先經過化學精制成氧化鋁,然后通過Hall-Héroult電解還原法冶煉成鋁。

鋁土礦對鋁的還原系數

每生產4磅鋁土礦,就可以生產2磅氧化鋁。每2磅氧化鋁產生1磅鋁。

節能趨勢

每生產一噸鋁,電力消耗已比50年前減少了50%。在過去20年中,電能使用需求已下降了大約10%。

鋁為什么不生銹

鋁與大氣中的氧氣發生反應。形成氧化鋁薄層(厚度為4納米)。該氧化鋁層保護金屬免受進一步氧化,從而提供鋁的耐腐蝕性能。

鋁的初級生產

工業鋁型材的制造方式

初級生產是指制造新鋁的過程(相對于次級生產,后者是將現有的鋁回收為純金屬)。鋁源自鋁土礦,鋁土礦通常在各種熱帶和亞熱帶地區的表土中發現。一旦開采,鋁土礦礦石中的鋁通過拜耳法化學提取到氧化鋁中,這是一種氧化鋁化合物。第二步,通過Hall-Héroult工藝將氧化鋁熔煉成純鋁金屬。

工業鋁加工設備

Hall-Héroult工藝:原鋁的制造方法

在Hall–Héroult工藝中,將氧化鋁溶解在襯碳鋼鍋中的熔融冰晶石浴中。碳陽極插入浴槽的頂部,電流通過陽極和浴槽。氧原子與氧化鋁分離并與碳陽極結合,將剩余的熔融鋁留在鍋底。周期性地虹吸出熔融鋁并將其放入保溫爐中。從保溫爐將熔融的鋁鑄成鑄錠。


霍爾-埃魯特工藝的歷史

查爾斯·馬丁·霍爾(Charles Martin Hall)是俄亥俄州Oberlin College(俄亥俄州)的20歲一年級學生,于1880年開始研究生產鋁?;魻柕墓ぷ髦攸c是利用電流從氧化鋁(一種氧化物化合物,含有鋁和氧氣)?;魻柕氖滓魬鹬皇谴_定溶解氧化鋁的正確液體。用水并沒有取得成功的結果。在水溶液中通電會使水分解為氫和氧?;魻柕膶嶒灧椒ㄊ菍⒀趸X溶解在另一種礦物冰晶石中。1886年2月23日,霍爾取得了他的第一個成功。在使電流流過他的設備后,沉淀了少量的鋁。Hall-Héroult工藝是法國化學家PaulHéroult于1886年獨立發明的,幾乎是同時發明的。1888年,霍爾在匹茲堡開設了第一家大型鋁生產廠。匹茲堡的還原公司后來成為美國的鋁公司,然后是美國鋁業。


電力在初級生產中的作用

當產生大量電力時,鋁的加工在經濟上變得可行。如今,電力約占鋁生產成本的20%至40%。按照全國平均水平,鋁的生產消耗了美國發電量的約5%。盡管在減少鋁加工的110多年歷史上一直取得了不斷的進步,以減少用電量,但Hall-Héroult工藝目前尚無可行的替代方法。


展望:提高能源效率

工業鋁型材的重點是在鋁的初級生產中改善節能效果。在過去的二十年中,Hall–Héroult生產過程的能源效率提高了20%。


初級生產中的可持續能源

由于北美大多數冶煉廠的地理位置,冶煉廠消耗的電力中約有70%來自水力發電。這種可再生能源極大地促進了行業設定的環境效率目標。


本文網址:http://www.cdandea.com/news/487.html

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