В № 35 Производство алюминия

Алюминий — металл серебристо-белого цвета, темпе­ратура его плавления 660 ⁰С, плотность 2,7 т/м³. Алюми­ний обладает высокой электро- и теплопроводностью, ус­тупая по этим свойствам серебру и меди, пластичностью и малой окисляемостью. Прочность и твердость алюминия невысокие.

Получают алюминий из руд с высоким содержанием глинозема: бокситов, нефелинов, алунитов и коалинов. Ос­новным сырьем для получения алюминия являются бокси­ты (50-60% глинозема).

Процесс получения алюминия состоит из двух стадий: получение глинозема (Аl₂0₃) из руды и производство алю­миния из глинозема. В зависимости от состава и свойств исходного сырья применяют различные способы получе­ния глинозема. Наиболее эффективным из них является щелочной способ. Выход глинозема из руды при этом спо­собе составляет около 87%.

Глинозем представляет собой прочное химическое со­единение, температура его плавления — 2050 ⁰С. В этих условиях восстановление алюминия из глинозема весьма затруднительно. Поэтому алюминий получают электроли­зом из глинозема, растворённого в расплавленном криоли­те (3NaFuAlF₃). Процесс проходит в электролизных ваннах (электролизерах). Ванна (рис. 8) представляет собой металлический корпус, футерованный углеродистыми бло­ками. В них вставляются медные катодные шины. Сверху в ванну опускается угольный электрод, представляющий собой анод.

В результате электролиза на дне ванны собирается жид­кий алюминий, который периодически откачивается с по­мощью вакуумного насоса.

Для увеличения степени чистоты алюминия его рафи­нируют. С этой целью алюминий в ковшах при темпера­туре 650-770 ⁰С подвергают продувке хлором в течении 10-15 минут. Из алюминия удаляются примеси глинозе­ма, криолита и газы. Готовый алюминий разливают в из­ложницы.

Алюминий высокой чистоты получают электролитичес­ким рафинированием.

В № 37 Обработка металлов давлением

Сущность и значение процессов обработки металлов давлением

Обработка металла давлением(осуществляет­ся преимущественно с помощью давящего на металл инст­румента, ) представляет собой важ­ный технологический процесс. При этом обеспечивается не только придание слитку или заготовке необходимой фор­мы и размеров, но совместно с другими видами обработки существенно улучшаются механические и другие свойства металлов.

Обработка металлов давлением основана на использо­вании пластичности металлов, способности твердого тела под действием внешних сил необратимо изменять форму без разрушения.

Процессы обработки давлением отличаются высокой производительностью. Так, при

Основные виды обработки металлов давлением

Процессы обработки металлов давлением включают прокатку, волочение, прессование, объемную ковку и лис­товую штамповку.

Прокатка — процесс, при котором заготовка под дей­ствием сил трения втягивается в зазор между вращающи­мися валками и пластически деформируется ими (рис. 14).

Волочение — процесс протягивания катанного или прессованного прутка (или трубы) через постепенно сужа­ющееся отверстие в инструменте, называемом волочильной матрицей.

Технологический процесс волочения состоит из трех ос­новных стадий: подготовка металла (очистка от окалины, нанесение смазки, заделка концов), волочение по опреде­ленному режиму и отделка (удаление дефектов, правка, резка на мерные длины, маркировка, консервационная смазка и пр.).

Прессование — процесс выдавливания металла из замк­нутой полости контейнера через матрицу, площадь отвер­стия которой меньше площади поперечного сечения исход­ной заготовки.

Ковка — процесс горячей обработки металлов давле­нием при помощи бойков или универсального подкладного инструмента. При ковке металл заготовки пластически де­формируется, постепенно приобретая заданную форму, раз­меры и свойства.

Объемная штамповка — придание заготовке заданной формы и размеров путем принудительного заполнения ма­териалом рабочей полости штампа. В отличие от ковки пластическое течение при штамповке ограничивается стен­ками матрицы.

Различают горячую и холодную объемную листовую штамповку.