원료
알루미늄은 가장 풍부한 원소의 일부입니다. 산소와 규소 다음으로 지구 바닥 내부에서 결정되는 가장 풍부한 세부 사항으로, 지각의 8% 이상을 10마일의 강도로 구성하고 거의 모든 평범한 암석에 나타납니다.
그러나 알루미늄은 순수한 강철 형태가 아니라 실리카, 산화철 및 티타니아와 결합된 수화된 산화알루미늄(물과 알루미나의 혼합물)으로 발생합니다.가장 실물 크기의 알루미늄 광석은 보크사이트로 1821년에 결정된 프랑스 마을인 레 보(Les Baux)의 이름을 따서 명명되었습니다. 보크사이트는 철과 수화 알루미늄 산화물을 운반하며 후자는 가장 큰 구성 직물을 나타냅니다.
현재 보크사이트는 산화알루미늄 함량이 45% 이상인 최상의 광상을 채굴하여 알루미늄을 제조할 수 있을 만큼 풍부합니다.집중 광상은 북반구와 남반구 각각에서 발견되며, 미국 내에서 사용되는 광석의 최대량은 서인도 제도, 북미 및 호주에서 나옵니다.
보크사이트는 지표면 근처에서 발생하기 때문에 채광 방법은 매우 쉽습니다.폭발물은 보크사이트 층에서 큰 구덩이를 여는 데 사용되며, 그 후에 흙과 암석의 정점 층을 제거합니다.그런 다음 노출된 광석은 전면 정지 로더로 제거되고 밴 또는 철도 차량에 쌓여 가공 공장으로 운송됩니다.보크사이트는 무거우므로(보통 4~6톤의 광석에서 1톤의 알루미늄을 생산할 수 있음), 운송 비용을 줄이기 위해 이러한 꽃은 보크사이트 광산과 가능한 한 가깝게 정기적으로 배치됩니다.
제조 공정
보크사이트에서 천연 알루미늄을 추출하려면 절차가 필요합니다.먼저 광석을 정제하여 산화철, 실리카, 티타니아, 물 등의 불순물을 제거합니다.그런 다음 생성된 산화알루미늄을 제련하여 천연 알루미늄을 공급합니다.그 후 알루미늄을 압연하여 호일을 제공합니다.
정제 - 바이엘 공정
1. 보크사이트를 정제하는 데 사용되는 Bayer 기술에는 소화, 합리화, 침전 및 하소의 4단계가 있습니다.소화 단계에서 보크사이트는 바닥에 깔려 있고 거대한 가압 탱크로 펌핑되기 전에 수산화나트륨과 혼합됩니다.소화조라고 하는 이 탱크에서 수산화나트륨, 따뜻함 및 압력의 조합은 광석을 바로 바닥에 가라앉는 알루민산나트륨 및 불용성 오염물질의 포화된 용액으로 분해합니다.
2. 기술의 다음 단계인 합리화에는 고정된 탱크와 프레스를 통해 용액과 오염 물질을 보내는 것이 포함됩니다.이 정도 동안 천 필터는 오염 물질을 가두어 폐기할 수 있습니다.다시 한 번 여과된 최종 용액은 냉각탑으로 이송됩니다.
3. 다음 단계인 침전에서 산화알루미늄 용액은 거대한 사일로로 작용합니다. 여기서 Deville 기법을 적용하여 유체에 수화된 알루미늄 결정이 주입되어 알루미늄 파편의 형성을 촉진합니다.종자 결정이 용액 내의 다른 결정을 유인함에 따라 알루미늄 수화물의 거대한 덩어리가 형성되기 시작합니다.이들은 먼저 여과된 후 헹구어집니다.
4. 바이엘 정제 시스템의 가장 마지막 단계인 소성은 알루미늄 수화물을 과도한 온도에 노출시키는 것을 포함합니다.이 극도의 따뜻함은 직물을 탈수시켜 우수한 백색 분말인 산화알루미늄을 남깁니다.
제련
1. 바이엘법을 이용하여 생성된 알루미늄-산소 화합물(알루미나)을 분리하는 제련은 보크사이트에서 천연 강철 알루미늄을 추출하는 다음 단계입니다.현재 사용되는 시스템은 19세기 후반 Charles Hall과 Paul-Louis-Toussaint Héroult를 통해 동시대에 발명된 전해 방식에서 파생되었지만 현대화되었습니다.첫째, 알루미나는 탄소로 라이닝되고 특히 알루미늄 화합물 빙정석으로 구성된 가열된 액체 전도체로 가득 찬 금속 곰팡이가 많은 제련 모빌에 용해됩니다.
2. 다음으로, 전기로 구동되는 컨템포러리를 빙정석에 통과시켜 알루미나 용융물의 정점 위에 크러스트가 형성되도록 합니다.여분의 알루미나가 혼합물에 주기적으로 교반될 때, 이 크러스트가 부서지고 잘 교반됩니다.알루미나는 용해됨에 따라 전해 분해되어 용융 셀의 가장 낮은 부분에 순수한 용융 알루미늄 층을 생성합니다.산소는 세포를 감싸는 데 사용되는 탄소와 합쳐져 이산화탄소의 형태로 빠져나갑니다.
3. 여전히 용융된 형태의 정제된 알루미늄을 제련 셀에서 끌어내어 도가니로 옮기고 용광로로 비웁니다.호일은 일반적으로 99.8% 또는 99.9% 순수 알루미늄으로 만들어지지만 이 정도에서 알루미늄 합금에 중단 제품에 적합한 특성을 제공하기 위해 다른 요소가 도입될 수 있습니다.그런 다음 액체를 직접 킥백 주조 장치에 붓고 "잉곳" 또는 "재롤링 인벤토리"라고 하는 거대한 석판으로 냉각합니다.가공성을 향상시키기 위해 열처리된 열처리 후 잉곳은 호일로 압연하기에 적합합니다.
알루미늄을 녹이고 주조하는 다른 방법을 "논스톱 주조"라고 합니다.이 절차에는 용해로, 용탕을 포함하는 유지 벽난로, 스위치 시스템, 주조 장치, 핀치 롤, 전단 및 굴레와 같은 조합 장치, 되감기 및 코일 카를 포함하는 생산 라인이 포함됩니다.두 가지 방법 모두 0.125에서 0.250인치(0.317에서 0.635센티미터) 및 다양한 너비의 두께 인벤토리를 생성합니다.연속 주조 방법의 이점은 주조 시스템 전체에서 일상적으로 어닐링이 수행되기 때문에 용융 및 주조 방식과 같이 포일 압연 전에 어닐링 단계가 필요하지 않다는 것입니다.
롤링 포일
포일 인벤토리를 만든 후 포일을 만들기 위해 두께를 줄여야 합니다.이것은 작업 롤이라고 하는 금속 롤을 통해 직물을 여러 번 능가하는 압연기에서 수행됩니다.알루미늄 시트(또는 웹)가 롤을 우회함에 따라 더 얇게 압착되어 롤 사이의 공간을 통해 압출됩니다.작업 롤은 백업 롤로 알려진 더 무거운 롤과 쌍을 이루며, 이는 그림 롤의 안정성을 유지하는 데 도움이 되도록 응력을 가합니다.이를 통해 허용 오차 내에서 제품 치수를 유지할 수 있습니다.그림과 백업 롤은 반대 방향으로 회전합니다.롤링 기술을 용이하게 하기 위해 윤활제가 추가됩니다.이 압연 시스템 동안 알루미늄은 가공성을 유지하기 위해 때때로 열처리(온열 처리)되어야 합니다.
호일의 할인은 롤의 rpm과 롤링 윤활제의 점도(글라이드 저항), 수량 및 온도를 조정하여 제어됩니다.롤 간격은 밀을 떠나는 호일의 두께와 지속 시간을 모두 결정합니다.이 간격은 더 높은 그림 롤을 올리거나 내리는 도움으로 조정할 수 있습니다.롤링은 호일에서 비비드와 무광의 두 가지 자연스러운 마감을 만듭니다.호일이 그림 롤 표면과 접촉하는 동안 생생한 끝이 생성됩니다.무광택 마감재를 생산하려면 두 장의 시트를 함께 포장하고 동시에 말려야 합니다.그것이 달성되는 동안 서로 다른 접촉하는 가장자리는 무광택 마감 처리됩니다.일반적으로 변환 작업 중에 생성되는 다른 기계적 마무리 기술을 사용하여 포지티브 패턴을 제공할 수 있습니다.
호일 시트가 롤러를 통과할 때 롤 밀에 설치된 원형 또는 면도날 같은 칼로 자르고 잘립니다.슬리팅이 호일을 여러 장으로 절단하는 것을 수반하는 것처럼 트리밍은 호일의 테두리를 나타냅니다.이 단계는 얇은 코일 너비를 공급하고 코팅되거나 적층된 인벤토리의 가장자리를 다듬고 정사각형 부분을 제공하는 데 사용됩니다.확실한 가공 및 변경 작업을 위해서는 압연을 통해 모두 끊어진 웹을 다시 결합하거나 접합해야 합니다.단순 포일 및/또는 보조 포일 웹의 구성원이 되기 위한 일반적인 유형의 이음은 초음파, 열 밀봉 테이프, 응력 밀봉 테이프 및 전기 용접으로 구성됩니다.초음파 접합은 중첩된 금속 내에서 초음파 변환기로 만든 안정적인 상태 용접을 사용합니다.
마무리 접근법
많은 패키지의 경우 포일이 IV / 다른 물질과의 조합으로 사용됩니다.장식, 방어 또는 보온 밀봉 기능을 위해 폴리머 및 수지를 포함한 다양한 물질로 덮일 수 있습니다.종이, 판지 및 플라스틱 필름에 적층할 수 있습니다.또한 절단, 성형, 인쇄, 엠보싱, 스트립으로 절단, 시트, 에칭 및 양극 산화 처리가 가능합니다.호일이 가장 마지막 국가에 도착하면 그에 따라 포장되어 고객에게 배송됩니다.
품질 관리
온도 및 시간과 같은 매개변수의 방법 내 제어 외에도 완성된 호일 제품은 긍정적인 요구 사항을 충족해야 합니다.예를 들어, 최상의 성능을 위해 호일 바닥에 다양한 건조 범위를 요구하는 변경 절차 및 종료 방법 중 하나가 발견되었습니다.습윤성은 건조도를 결정하는 데 사용됩니다.이 테스트에서 증류수에 에틸 알코올의 예외적인 용액을 양의 도움으로 10%씩 증가시키면서 호일 표면에 균일하게 붓습니다.방울이 형성되지 않으면 습윤성은 0입니다. 이 기술은 알코올 용액의 최소 비율이 호일 바닥을 절대적으로 적시는 비율이 결정될 때까지 지속됩니다.
다른 중요한 특성은 두께와 인장 강도입니다.표준 검사 방법은 미국재료시험협회(ASTM)의 도움으로 발전되었습니다.두께는 샘플의 무게를 측정하고 그 위치를 측정하여 결정되며, 그 후에 무게를 합금 밀도로 만든 장소 인스턴스로 나눕니다.포일의 장력 검사는 거친 모서리와 작은 결함의 존재 및 기타 변수로 인해 고통을 받을 수 있으므로 주의 깊게 제어해야 합니다.패턴이 그립에 배치되고 패턴이 파손될 때까지 인장 또는 당김 압력이 가해집니다.패턴을 깨는 데 필요한 압력이나 전기를 측정합니다.
게시 시간: 2022년 3월 8일