일반적으로 제품은 주조, 다이캐스팅, 연신, 압출 등의 방법으로 성형됩니다. 처음 두 유형은 더 복잡한 프로세스를 수행할 수 있는 반면, 후자 두 유형에는 특정 생산 제한이 있습니다.
알루미늄 전기분해 생산 공정
현대 알루미늄 산업 생산은 빙정석-알루미나 용융염 전기분해 방법을 사용합니다. 용융된 빙정석은 용매이고, 산화알루미늄은 용해되는 용질입니다. 탄소는 양극(prebaked anode block)으로 사용되며, 알루미늄 액체는 940°C ~ 970°C에서 직류를 통과한 후 사용됩니다. °C에서는 전해조의 양극에서 전기분해가 수행됩니다. 화학반응, 전기분해. 양극 제품은 주로 이산화탄소와 일산화탄소 가스이지만, 불화수소(HF), 고형 분진 등 유해 가스가 일정량 포함되어 있습니다. . 음극 제품은 알루미늄 액체입니다. 알루미늄 액체는 진공 국자를 통해 탱크에서 추출되어 혼합로에서 정제 및 정화 후 알루미늄 잉곳에 부어지거나 와이어 블랭크, 프로파일 등으로 생산됩니다. . 생산 공정 흐름도는 그림 3-1과 같습니다.
알루미나 불화물 알루미늄 탄소 양극
직류
양극 가스
알루미늄 액체
폐가스는 비워지고
전기
용액
물통
불소로 반환됩니다. -알루미나 운반
알루미늄 잉곳
합금, 와이어 블랭크
그림 3-1 알루미늄 전기분해 생산 공정 흐름도
섹션 2 원료 및 알루미늄 전기분해 생산용 보조재료
1. 산화알루미늄:
산화알루미늄은 일반적으로 "산화알루미늄"이라고 불리며, 녹는점이 2050°C인 백색 분말입니다. 끓는점은 3000°C이고 실제 밀도는 3.6g/cm3입니다. 유동성이 좋고 물에 불용성이며 용융된 빙정석에 용해될 수 있습니다. 알루미늄 전기분해 생산의 주요 원료이다.
전해 생산에서 알루미나의 역할은 다음과 같습니다. a. 전해액의 알루미늄 이온을 지속적으로 보충하여 전해 생산의 지속적인 진행을 보장합니다. b. 전해질 껍질 표면에 좋은 단열 역할을 하고 양극 탄소 블록의 산화를 덮습니다. c. 양극 가스에 있는 불화수소(HF) 가스를 흡착하는 연소 가스 정화 시스템의 흡착제 역할을 합니다.
화학적 순도 측면에서 알루미나는 불순물 함량과 수분 함량이 낮아야 한다. SiO2(이산화규소) 및 Fe2O3(산화철)과 같이 알루미늄에 대해 양극 전위를 갖는 알루미나의 산화물은 전기분해 과정에서 알루미늄에 의해 환원되거나 알루미늄 이온보다 우선적으로 음극에서 침전되기 때문입니다. . 침전된 규소와 철은 알루미늄에 들어가 알루미늄의 등급을 감소시킵니다. Na2O 및 CaO(산화칼슘)와 같이 알루미늄 원소보다 전위가 음인 산화물은 먼저 빙정석을 분해합니다. 둘째, 알루미늄의 수소 함량이 증가하고, 셋째, 환경을 오염시키는 불화수소 가스가 생성됩니다. P2O3(오산화인)은 전류 효율에 영향을 미칩니다. 알루미나의 화학 조성 요구 사항은 표 3-1에 나와 있습니다.
표 3-1 우리나라 알루미나 품질기준(YB814-75)
등급
코드 화학성분(%)
Al2O3 함량
불순물 함량 이상
SiO2 Fe2O3 Na2O 가성소다
1등급
2등급
레벨 3
레벨 4
레벨 5
레벨 6 Al2O3—1
Al2O3—2
Al2O3—3
Al2O3—4
Al2O3—5
Al2O3—6 98.6
98.5
48.4
98.3
98.2
97.8 0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.15 0.03
0.04
0.04
0.05
0.05
0.06 0.50
0.55
0.60
0.60
0.60
0.70 0.8
0.8
0.8
1.0
1.0
1.2
화학물질 제외 중앙 블랭킹 사전 베이킹 탱크에는 알루미나의 물리적 특성에 대한 특별한 요구 사항이 있습니다:
a. 수분 흡수율이 낮고 전해질에 대한 용해도가 좋습니다.
b. 입자 크기가 적합하고 공급 시 비행 손실이 거의 없으며 양극 탄소 블록을 단단히 덮어 양극이 공기 중에서 산화되는 것을 방지할 수 있습니다.
c. 활동하므로 HF 가스를 효과적으로 흡수할 수 있습니다.
d.안식각: 35~38°.
알루미나의 다양한 물리적 특성에 따라 모래, 분말, 중간 알루미나의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 아래 표 3-2에는 세 가지 유형의 알루미나의 특성이 나열되어 있습니다.
표 3-2 다양한 알루미나 유형의 특성
알루미나 유형 안식각(°) 점화 손실(%) 누적(%)
-44μm -74μm
샌디
중급
파우더리 30
40
45 1.0
0.5
0.5 5 -15
30-40
50-60 40-50
60-70
80-90