12. Производство алюминия
Этот металл не существует в природе в свободном состоянии, поэтому его получают электролизом криолитоглиноземных расплавов. Криолит-это комплексная соль. Она составляет 80-90% всей массы электролита. Основным сырьем для электролиза служит окись алюминия, глинозем, занимающая не более 5-8% массы расплава. Это количество глинозема хорошо растворяется в электролите. Кроме того в криолитоглиноземный электролит добавляют до 6% различных добавок. Они улучшают свойства электролита. Снижают температуру плавления и вязкость расплава, увеличивают его электропроводность и поверхностное натяжение. Криолитоглиноземный расплав очень агрессивен. Химически он взаимодействует со всеми материалами, кроме некоторых углеродистых. Во время электролиза важно поддерживать стабильный состав электролита.
Агрегат, который служит, для производства алюминия называется электролизер. Он состоит из катодного устройства, анодной системы, ошиновки и опорных металлоконструкций. Катодное устройство электолизера представляет собой металлический кожух жесткой конструкции, футерованный внутри шамотным кирпичом. Анодная система электролизера состоит из 20 и более анодов. Обслуживание электролизеров включает в себя ряд основных операций. Они ведутся строго регламентировано с помощью специальных машин и механизмов.
После всех выше перечисленных операций черновой металл, который содержит некоторое количество примесей, извлекают из ванн. Чтобы их устранить алюминий рафинируют. Затем металл в ковшах транспортируют в литейное отделение. Здесь его предварительно взвешивают и переливают в миксер. В нем алюминий отстаивают и производят окончательную коррекцию состава. Далее нагретый металл разливают в изложницы машины для получения полуфабриката, алюминиевой чушки. Готовые штабеля чушек затем поступают на склад.
В настоящее время на машинах полунепрерывного литья получают крупногабаритные слитки различной формы и веса. Широко распространена в электротехнической промышленности алюминиевая катанка. Для ее получения жидкий алюминий в кристализаторе сначала превращают в бесконечный трапециевидный пруток, который потом проходит через серию обжимных клетей, пока не превращается в проволоку заданного диаметра.