鋁的生產(chǎn)工藝?？剂鞒?/h2>

是氫氣。針孔是鋁合金在凝固過(guò)程中，溶解在鋁熔液中的氣體(99％H2)逸出后又沒(méi)有完全浮到鋁液表面造成的。鋁合金在熔煉和澆注時(shí)，會(huì)吸入大量的氫氣，冷卻時(shí)則因溶解度的下降而不斷析出。鋁合金中溶解的氫，其溶解度隨合金液溫度的升高而增大，隨溫度的下降而減少，由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)時(shí)，氫在鋁合金中的溶解度下降19倍。因此鋁合金液在冷卻凝固過(guò)程中，當(dāng)氫的含量超過(guò)了其溶解度時(shí)即以氣泡的形式析出。因過(guò)飽和的氫析出而形成的氫氣泡，若來(lái)不及上浮排出，就會(huì)在凝固過(guò)程中形成細(xì)小、分散的氣孔，即通常所說(shuō)的針孔。

鋁生產(chǎn)過(guò)程及工藝

先秦到西漢中晚期，主要的制鋼工藝是塊鐵滲碳法，此法首先由礦石煉得塊煉鐵，其次再由塊煉鐵滲碳煉制成鋼。當(dāng)然也有不經(jīng)第二步一次還原煉制成鋼的，此鋼也叫塊煉鋼或自然鋼。為了獲得更加鋒利和堅(jiān)韌的武器，工匠們又發(fā)明了“百煉鋼”。

“百煉鋼”，是將塊煉鐵反復(fù)加熱折疊鍛打，讓鋼體成分更均勻，雜質(zhì)更少，從而提高鋼鐵器我國(guó)古代炒鋼技術(shù)約發(fā)明于西漢中晚期，一直沿用到明清。

此法乃是一種半液態(tài)的冶煉方法，需先將生鐵加熱到半液態(tài)后，利用鼓風(fēng)中的氧使生鐵脫碳為鋼和熟鐵成分范圍。因?yàn)樵谄溥^(guò)程中需要不斷炒動(dòng)金屬，因此被成為“炒鋼”。

鋁材工藝流程

一、鋁表面處理工藝有哪些

1、高光切削，這就是拿精雕機(jī)朝鋁外層的部分零件做切削，使切削的領(lǐng)域出現(xiàn)高光，這種處理技藝正常都是用在手機(jī)、電視一類高端機(jī)械上，特別是部分高端電視，進(jìn)行這種加工之后會(huì)變得更加時(shí)尚，同時(shí)還有一種特殊的科技銳利感。

2、噴砂，這種技藝是拿高速流砂的沖擊效果對(duì)鋁外層做清理粗化，讓它的外層能夠變得更加清潔、粗糙，經(jīng)過(guò)噴砂劑的鋁合金，它的機(jī)械能也會(huì)變得更加優(yōu)秀，抗疲勞性能得到了提升，而且表層的附著力、耐久性能也變得更加好。

3、拉絲，這種是指用砂紙朝鋁外層做反復(fù)的摩擦，一直磨到有線條為止，拉絲的類別很多，像是直條、亂紋、螺紋、旋紋等等，經(jīng)過(guò)拉絲技藝的鋁合金外層能夠清晰的看出每一道，線而且這種產(chǎn)品的啞光中會(huì)出現(xiàn)細(xì)密的光澤，從而使得產(chǎn)品更具時(shí)尚科技感。

4、拋光，這是說(shuō)拿機(jī)械、化學(xué)或電學(xué)途徑對(duì)與外層做拋光，使得產(chǎn)品外表的粗糙程度降低，讓它變得更加平整光亮，經(jīng)過(guò)拋光處理的產(chǎn)品，它的外表和不銹鋼鏡面差不多，給人以一種時(shí)尚的視覺(jué)感受。

隨著科技的進(jìn)步，鋁合金外層的處理技藝也越發(fā)多樣，并且每種技藝對(duì)外表的效果都是不一樣的，所以應(yīng)用的途徑也與眾不同。

制鋁工藝流程

1.直接熔煉成粗鋁錠:把廢易拉罐在熔煉爐中混煉,最終得到一種類似于熟鋁的金屬錠,這種雜鋁錠有時(shí)在市場(chǎng)上純鋁錠,影響極壞;

2.用于冶煉某些牌號(hào)合金:一些比較范的企業(yè)在熔煉鑄造鋁合金時(shí),需要加入一些純鋁錠調(diào)整成分,但往往會(huì)增加合金的鎂含量,此種辦法對(duì)生產(chǎn)含鎂較高的合金比較實(shí)用;

3.與其他廢熟鋁混煉,生產(chǎn)雜鋁錠;

4.制造成煉鋼的脫氧劑;

5.生產(chǎn)鋁粉:將廢易拉罐在旋轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行脫漆處理,然后進(jìn)行加工,生產(chǎn)低級(jí)鋁粉。

鋁的生產(chǎn)流程概述

1、進(jìn)行要進(jìn)行配料處理，根據(jù)工藝品質(zhì)，計(jì)算出鎂鋁合金的成分含量，然后經(jīng)過(guò)比對(duì)后計(jì)算出原材料的搭配比較。

　　2、進(jìn)行配好的材料按照工藝的要求，同時(shí)按照比例投入熔煉爐中進(jìn)行熔煉，把殘?jiān)蜌怏w排放出。

　　3、在熔煉好的前提上，把好的鋁液導(dǎo)入鑄造的模型上，通過(guò)深井鑄造系統(tǒng)，冷卻鑄造工藝的模型。

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鋁業(yè)生產(chǎn)工藝流程

淬火前的準(zhǔn)備：

1，淬火前要清除冷變形加工時(shí)附著在表面上的油垢及污物，常用汽油、丙酮、香蕉水等擦試，也可以浸泡于堿性溶液中。堿性溶液的成分是：每分溶液含50g磷酸鈉、1g氫氧化鈉和3g水玻璃。溶液溫度50~60C，浸泡時(shí)間5~10min。也可以用洗滌劑配成溶液除油垢。

2，堿泡以后工件在熱水或流動(dòng)冷水中清洗，到?jīng)_洗干凈為止。

3，工件入爐前要烘干或晾干。

淬火操作：

1，加熱爐膛溫度均勻，控溫精度在±（2~3）C范圍內(nèi)，最大不超過(guò)±5C。

2，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間根據(jù)零件成分、形狀和生產(chǎn)條件而定：一般小零件轉(zhuǎn)移時(shí)間不超過(guò)25s，大零件不超過(guò)40s，板材不超過(guò)30s，超硬鋁不超過(guò)15s。

3，工件淬火加熱捆扎用鋁帶、鋁絲或鐵絲。鐵絲應(yīng)無(wú)鍍鋅層，不能用銅絲捆扎，夾具不能用銅制作，以防銅、鋅擴(kuò)散入零件，降低工件抗蝕性和產(chǎn)生局部熔化。

4，在硝鹽爐中加熱時(shí)，零件與槽底、槽壁的距離以及零件浸入液面下的深度不小于100mm。零件之間應(yīng)有一定間隙，不要緊靠。

5，在空氣爐中加熱零件離爐門(mén)200mm以上，離電熱元件隔板100mm以上。零件放置位置不得防礙熱風(fēng)循環(huán)。板材加熱，板材之間距離不小于20mm。

6，焊接鋁件不得在硝鹽槽中加熱，以防硝鹽鉆進(jìn)使焊縫腐蝕。

7，為防止硝鹽腐蝕，鹽浴的雜質(zhì)總質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)2%。堿中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)1%，氯化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)0.5%。發(fā)現(xiàn)零件有腐蝕現(xiàn)象應(yīng)向鹽浴中加入占鹽液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%左右的重鉻酸鉀，將重鉻酸鉀與硝鹽按1：5做比例混合并烘干后，在鹽浴溫度400C左右加入。

8，工件重新淬火加熱的時(shí)間是正常的1/2，重新淬火次數(shù)不超過(guò)2次；零件厚度在1mm以下者，重新淬火不超過(guò)一次。

9，形狀簡(jiǎn)單零件用清水淬火，水溫一般10~30C；形狀復(fù)雜零件，淬火水溫40~50C。也可以用聚醚淬火介質(zhì)以減少畸變。

10，形狀復(fù)雜的鍛件淬火水溫是80C。大鍛件可以在160~200C的硝鹽或熱油中等溫一段時(shí)間，然后淬入流動(dòng)的自來(lái)水中冷卻。淬火介質(zhì)的容積是零件體積的20倍以上，介質(zhì)應(yīng)該循環(huán)或攪動(dòng)。

清理與時(shí)效：

1，硝鹽中淬火后應(yīng)在流動(dòng)的50C清水中沖洗；時(shí)間不超過(guò)3min。

檢查硝鹽洗得是否徹底的方法是：用90mL硫酸（密度1.84g/cm）+0.5g二苯胺+10mL水的溶液，在零件表面滴1~2滴，停10~15s后擦干，并在水中沖洗，如有鮮明的藍(lán)色，說(shuō)明未洗干凈，應(yīng)重新清洗。

2，人工時(shí)效中斷，可再度進(jìn)行。時(shí)效時(shí)間是各段時(shí)間之和。用超聲波時(shí)效，可縮短時(shí)間，提高強(qiáng)度。

3，回歸處理應(yīng)在硝鹽爐中進(jìn)行，回歸次數(shù)不超過(guò)3~4次（硬鋁）。

4，淬火處理后的工件會(huì)產(chǎn)生畸變、翹曲。因此需在淬火后2~3h內(nèi)進(jìn)行矯正。放置時(shí)間長(zhǎng)了，自然時(shí)效硬化，不易矯正。

鋁材基本生產(chǎn)工藝流程

鋁型材生產(chǎn)主要包括熔鑄、擠壓和表面處理 (上色主要包括：氧化、電泳涂裝、氟炭噴涂、 粉末噴涂、木紋轉(zhuǎn)印等)三個(gè)過(guò)程。

1、熔鑄是鋁型材生產(chǎn)的首道工序。 主要過(guò)程為：

（1）配料：根據(jù)需要生產(chǎn)的具體合金牌號(hào)，計(jì)算出各種合金成分的添加量，合理搭配各種原材料。

（2）熔煉：將配好的原材料按工藝要求加入熔煉爐內(nèi)熔化，并通過(guò)除氣、除渣精煉手段將熔體內(nèi)的雜渣、氣體有效除去。

（3）鑄造：熔煉好的鋁液在一定的鑄造工藝條件下，通過(guò)深井鑄造系統(tǒng)，冷卻鑄造成各種規(guī)格的圓鑄棒。

鋁材制造工藝流程

鋁制品加工工藝

1、冷沖使用材料鋁粒。利用擠壓機(jī)臺(tái)和模具一次成型，適合柱狀形產(chǎn)品或拉伸工藝難做到的產(chǎn)品形狀，如橢圓、方形、長(zhǎng)方形產(chǎn)品。所使用機(jī)臺(tái)的噸位與產(chǎn)品截面積有關(guān)，上模沖頭和下模鎢鋼間隙即為產(chǎn)品的壁厚，上模沖頭和下模鎢鋼壓合完成時(shí)到下死點(diǎn)的垂直間隙即為產(chǎn)品的頂厚。

2、拉伸使用材料鋁皮。利用連續(xù)模機(jī)臺(tái)和模具進(jìn)行多次變形使之達(dá)到外形的需求，適合非柱狀體（鋁材有彎曲的產(chǎn)品）。

鋁藝工藝流程

鋁藝和鋁合金的區(qū)別在于,鋁藝是鋁合金的升級(jí)版,鋁合金指的是采用鋁合金材質(zhì),靜電噴涂工藝, 而鋁藝一般是在鋁合金的基礎(chǔ)上,采用拉絲、烤漆工藝的鋁合金。

鋁藝“不生銹”，因此逐步被廣泛使用，而且它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材質(zhì)輕便、強(qiáng)度高，柔韌性好，抗腐蝕性能好、外觀。

鋁藝采用鋁合金材質(zhì)制成，鋁合金材質(zhì)表面抗氧化性能，給鋁藝的表面處理工藝帶來(lái)了更多的可選擇性，常用的表面處理工藝有氟碳噴涂、靜電粉末噴涂、陽(yáng)氧化、電泳、油漆、電鍍等。

鋁材生產(chǎn)流程

冶煉鋁可以用熱還原法，但是成本太高。工業(yè)上冶煉鋁應(yīng)用電解法，主要原理是霍爾-埃魯鋁電解法：以純凈的氧化鋁為原料采用電解制鋁 ，因純凈的氧化鋁熔點(diǎn)高（約2045℃），很難熔化，所以工業(yè)上都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔劑,使氧化鋁在1000℃左右溶解在液態(tài)的冰晶石中，成為冰晶石和氧化鋁的熔融體，然后在電解槽中，用碳?jí)K作陰陽(yáng)兩極，進(jìn)行電解。

全面介紹如下：

《鋁的生產(chǎn)加工》

鋁在生產(chǎn)過(guò)程中有四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈：鋁礦石開(kāi)采－氧化鋁制?。娊怃X冶煉－鋁加工生產(chǎn)。 

一般而言，兩噸鋁礦石生產(chǎn)一噸氧化鋁；兩噸氧化鋁生產(chǎn)一噸電解鋁。

（一）氧化鋁的生產(chǎn)方法 

迄今為止，已經(jīng)提出了很多從鋁礦石或其它含鋁原料中提取氧化鋁的方法。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的原因，有些方法已被淘汰，有些還處于試驗(yàn)研究階段。已提出的氧化鋁生產(chǎn)方法可歸納為四類，即堿法、酸法、酸堿聯(lián)合法與熱法。目前用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的只有堿法。 

鋁土礦是世界上最重要的鋁礦資源，其次是明礬石、霞石、粘土等。目前世界氧化鋁工業(yè)，除俄羅斯利用霞石生產(chǎn)部分氧化鋁外，幾乎世界上所有的氧化鋁都是用鋁土礦為原料生產(chǎn)的。 

鋁土礦是一種主要由三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石組成的礦石。到目前為止，我國(guó)可用于氧化鋁生產(chǎn)的鋁土礦資源全部為一水硬鋁石型鋁土礦。 

鋁土礦中氧化鋁的含量變化很大，低的僅約30％，高的可達(dá)70％以上。鋁土礦中所含的化學(xué)成分除氧化鋁外，主要雜質(zhì)是氧化硅、氧化鐵和氧化鈦。此外，還 含有少量或微量的鈣和鎂的碳酸鹽、鉀、鈉、釩、鉻、鋅、磷、鎵、鈧、硫等元素的化合物及有機(jī)物等。其中鎵在鋁土礦中含量雖少，但在氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)逐漸 在循環(huán)母液中積累，從而可以有效地回收，成為生產(chǎn)鎵的主要來(lái)源。 

衡量鋁土礦優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一是鋁土礦中氧化鋁含量和氧化硅含量的比值，俗稱鋁硅比。 

用堿法生產(chǎn)氧化鋁時(shí)，是用堿（NaOH或Na2CO3）處理鋁礦石，使礦石中的氧化鋁轉(zhuǎn)變成鋁酸鈉溶液。礦石中的鐵、鈦等雜質(zhì)和絕大部分的硅則成為不溶 解的化合物。將不溶解的殘?jiān)ǔ嗄啵┡c溶液分離，經(jīng)洗滌后棄去或進(jìn)行綜合處理，以回收其中的有用組分。純凈的鋁酸鈉溶液即可分解析出氫氧化鋁，經(jīng)分離、洗 滌后進(jìn)行煅燒，便獲得氧化鋁產(chǎn)品。分解母液則循環(huán)使用來(lái)處理另一批礦石。堿法生產(chǎn)氧化鋁有拜耳法、燒結(jié)法以及拜耳--燒結(jié)聯(lián)合法等多種流程。 拜耳法是由奧地利化學(xué)家拜耳（K·J·Bayer）于1889～1892年發(fā)明的一種從鋁土礦中提取氧化鋁的方法。一百多年來(lái)在工藝技術(shù)方面已經(jīng)有了 許多改進(jìn)，但基本原理并未發(fā)生變化。為紀(jì)念拜耳這一偉大貢獻(xiàn)，該方法一直沿用拜耳法這一名稱。 

拜耳法包括兩個(gè)主要過(guò)程。首 先是在一定條件下氧化鋁自鋁土礦中的溶出（氧化鋁工業(yè)習(xí)慣使用的術(shù)語(yǔ)，即浸出。以下同）過(guò)程，然后是氫氧化鋁自過(guò)飽和的鋁酸鈉溶中水解析出的過(guò)程，這就是 拜耳提出的兩項(xiàng)專利。拜耳法的實(shí)質(zhì)就是以濕法冶金的方法，從鋁土礦中提取氧化鋁。在拜耳法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中，含硅礦物會(huì)引起Al2O3和Na2O的損失。 

在拜耳法流程中，鋁土礦經(jīng)破碎后，和石灰、循環(huán)母液一起進(jìn)入濕磨，制成合格礦漿。礦漿經(jīng)預(yù)脫硅之后預(yù)熱至溶出溫度進(jìn)行溶出。 溶出后的礦漿再經(jīng)過(guò)自蒸發(fā)降溫后進(jìn)入稀釋及赤泥（溶出后的固相殘?jiān)┑某两捣蛛x工序。自蒸發(fā)過(guò)程產(chǎn)生的二次汽用于礦漿的前期預(yù)熱。沉降分離后，赤泥經(jīng)洗滌 進(jìn)入赤泥堆場(chǎng)，而分離出的粗液（含有固體浮游物的鋁酸鈉溶液，以下同）送往葉濾。粗液通過(guò)葉濾除去絕大部分浮游物后稱為精液。精液進(jìn)入分解工序經(jīng)晶種分解 得到氫氧化鋁。分解出的氫氧化鋁經(jīng)分級(jí)和分離洗滌后，一部分作為晶種返回晶種分解工序，另一部分經(jīng)焙燒得到氧化鋁產(chǎn)品。晶種分解后分離出的分解母液經(jīng)蒸發(fā) 返回溶出工序，形成閉路循環(huán)。氫氧化鋁經(jīng)焙燒后得到氧化鋁。 

不同類型的鋁土礦所需要的溶出條件差別很大。三水鋁石型鋁土礦 在105℃的條件下就可以較好地溶出，一水軟鋁石型鋁土礦在200℃的溶出溫度下就可以有較快的溶出速度，而一水硬鋁石型鋁土礦必須在高于240℃的溫度 下進(jìn)行溶出，其典型的工業(yè)溶出溫度為260℃。溶出時(shí)間不低于60分鐘。 

拜耳法用于處理高鋁硅比的鋁土礦，流程簡(jiǎn)單，產(chǎn)品 質(zhì)量高，其經(jīng)濟(jì)效果遠(yuǎn)比其它方法為好。用于處理易溶出的三水鋁石型鋁土礦時(shí)，優(yōu)點(diǎn)更是突出。目前，全世界生產(chǎn)的氧化鋁和氫氧化鋁，90%以上是用拜耳法生 產(chǎn)的。由于中國(guó)鋁土礦資源的特殊性，目前中國(guó)大約50%的氧化鋁是由拜耳法生產(chǎn)的。 

將拜耳法和燒結(jié)法二者聯(lián)合起來(lái)的流程稱 之為聯(lián)合法生產(chǎn)工藝流程。聯(lián)合法又可分為并聯(lián)聯(lián)合法、串聯(lián)聯(lián)合法與混聯(lián)聯(lián)合法。采用什么方法生產(chǎn)氧化鋁，主要是由鋁土礦的品位（即礦石的鋁硅比）來(lái)決定 的。從一般技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)看，礦石鋁硅比為3左右通常選用燒結(jié)法；鋁硅比高于10的礦石可以采用拜耳法；當(dāng)鋁土礦的品位處于二者之間時(shí)，可采用聯(lián)合法處 理，以充分發(fā)揮拜耳法和燒結(jié)法各自的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 

目前全球氧化鋁年產(chǎn)量在5500萬(wàn)噸左右，我國(guó)的氧化鋁產(chǎn)量約為680萬(wàn)噸。

（二）原鋁、鋁合金及鋁材的生產(chǎn)方法 

目前工業(yè)生產(chǎn)原鋁的唯一方法是霍爾－埃魯鋁電解法。由美國(guó)的霍爾和法國(guó)的埃魯于1886年發(fā)明?；魻枺ｔ斾X電解法是以氧化鋁為原料、冰晶石 （Na3AlF6）為熔劑組成的電解質(zhì)，在950－970℃的條件下通過(guò)電解的方法使電解質(zhì)熔體中的氧化鋁分解為鋁和氧，鋁在碳陰極以液相形式析出，氧在 碳陽(yáng)極上以二氧化碳?xì)怏w的形式逸出。每生產(chǎn)一噸原鋁，可產(chǎn)生1.5噸的二氧化碳，綜合耗電在15000kwh左右。 

工業(yè)鋁電解槽大體上可以分為側(cè)插陽(yáng)極自焙槽、上插陽(yáng)極自焙槽和預(yù)焙陽(yáng)極槽三類。由于自焙槽技術(shù)在電解過(guò)程中電耗高、并且不利于對(duì)環(huán)境的保護(hù)，所以自焙槽技術(shù)正在被逐漸淘汰。目前全球原鋁年產(chǎn)量約為2800萬(wàn)噸，我國(guó)的原鋁年產(chǎn)量約為700萬(wàn)噸。 

必要時(shí)可以對(duì)電解得到的原鋁進(jìn)行精煉得到高純鋁。目前的鋁合金生產(chǎn)方法主要以熔配法為主。由于鋁及其合金具有優(yōu)良的可加工性能，所以通過(guò)鍛、鑄、軋、沖、壓等方法生產(chǎn)板、帶、箔、管、線等型材。