Uvod u proizvodni proces i primjenu primarnog aluminija
Primarni aluminij se odnosi na čisti aluminij direktno rafiniran iz elektrolitskog boksita (uglavnom glinice, Al₂O₃), umjesto recikliranog aluminija proizvedenog recikliranjem otpadnog aluminija i pretapanjem. Slijedi detaljan uvod u primarni aluminij:
Proizvodni proces
Proizvodnja primarnog aluminija uglavnom se oslanja na Hall-Héroult proces, a ključni koraci su sljedeći:
Rudarstvo boksita: vađenje glinice iz rude
Bayer proces prečišćavanja: otapanjem boksita u natrijum hidroksidu da se dobije čisti aluminijum
Elektrolitička redukcija: U elektrolitičkoj ćeliji, glinice i kriolita (fluks) napajaju se na visokoj temperaturi (oko 950°C) i razlaže se na tečni aluminijum i kiseonik
Ingot: Tečni aluminijum dobijen elektrolizom se hladi i lijeva u aluminijske ingote (kao što su aluminijske gredice, aluminijumske ploče, itd.)
Karakteristike
Visoka čistoća: Čistoća primarnog aluminijuma je obično ≥99,6%, sa malo nečistoća i stabilnim performansama
Odlične performanse: duktilnost, provodljivost, i otpornost na koroziju su bolja od recikliranog aluminijuma, pogodan za high-end aplikacije
Visoka potrošnja energije: Proizvodnja od 1 tona primarnog aluminijuma troši oko 13,000-15,000 kWh električne energije, a emisije ugljenika su velike
Područja primjene
Primarni aluminijum se uglavnom koristi u industrijama sa visokim zahtevima za materijalne performanse
Vazduhoplovstvo: konstrukcijski dijelovi aviona, komponente svemirske letjelice
Elektronsko napajanje: visokonaponskih kablova, kondenzatorska folija
Vrhunska ambalaža: aluminijska folija za hranu, limenke
Automobilska industrija: lagano tijelo, dijelovi visoke čvrstoće
Primarni aluminijum vs. recikliranog aluminijuma
Uporedne stavke Primarni aluminijum Reciklirani aluminijum
Sirovine Boksit (glinice) Recikliranje otpadnog aluminijuma
Čistoća ≥99,6% Obično 90-98%
Potrošnja energije Izuzetno visoka (proces elektrolize) Samo 5% primarnog aluminijuma
Cijena veća niža
Zaštita životne sredine Visoke emisije ugljenika Značajno smanjuju potrošnju resursa
Primjene Vrhunska proizvodnja Opća industrija, građevinski materijali, dnevne potrepštine
Ekološki izazovi i trendovi
Problemi sa ugljičnim otiskom: Elektrolitički aluminijum se oslanja na fosilnu energiju za napajanje i glavni je emiter u teškoj industriji
Zelena transformacija: Neke kompanije se okreću hidroelektranama ili solarnim napajanjem (kao što su “hidroenergetski aluminijum”), ili razviti tehnologiju inertne anode za smanjenje emisije ugljika
Cirkularna ekonomija: Povećao se udio recikliranog aluminija, ali primarni aluminijum je i dalje nezamjenjiv u high-end polju
Sažetak
Primarni aluminijum je osnovni industrijski materijal. Iako je cijena proizvodnje visoka i nije ekološki prihvatljiva, njegove odlične performanse čine ga nezamjenjivim u ključnim područjima. Ubuduće, održivost primarnog aluminijuma će se postepeno poboljšavati kroz optimizaciju energetske strukture i poboljšanje sistema reciklaže.
Klasifikacija primarnog aluminijuma i značenje stanja T5
Klasifikacija primarnog aluminijuma se obično zasniva na njegovom sastavu legure i stanju termičke obrade (kao što je T5, T6, itd.). 6063-T5 je uobičajen model od legure aluminijuma, uglavnom se koristi u građevinskim vratima, prozori, zavjese i druge konstrukcije.
Klasifikacija primarnog aluminijuma (uzimanje 6063 kao primjer legure aluminija)
Primarni aluminij ima visoku čistoću i obično se koristi za izradu visokokvalitetnih aluminijskih profila. 6063 aluminijska legura je model koji se najčešće koristi u građevinskoj industriji. Njegova klasifikacija uglavnom uključuje:
6063-T5: Nakon tretmana umjetnog starenja (ekstrudiranje na visokim temperaturama praćeno hlađenjem i potom kratkotrajnim vještačkim starenjem), srednje je čvrstoće i pogodan je za vrata, prozori, zidovi zavjese, itd
6063-T6: Nakon termičke obrade rastvora + vještačko starenje, jačina je veća od T5, ali je i trošak obrade veći, i uglavnom se koristi za konstrukcijske dijelove visoke potražnje
Značenje stanja T5
T5: To znači da nakon što se aluminijumski profil ekstrudira na visokoj temperaturi, hladi se zrakom ili vodom, a zatim vještački ostario (oko 180-200℃ nekoliko sati)
Karakteristike: umerene tvrdoće, vlačna čvrstoća od oko 160MPa, granica popuštanja od oko 110MPa, pogodan za većinu građevinskih profila12.
U poređenju sa T6: T6 se podvrgava toplotnoj obradi većeg intenziteta, a vlačna čvrstoća može doseći više od 200MPa, ali je trošak veći i rizik od deformacije je takođe veći4
Kako prepoznati primarni aluminijum 6063-T5?
pogledajte izvještaj o testiranju: Redovni proizvođači će dostaviti izvještaje o ispitivanju materijala, sa oznakom 6063-T53
Obratite pažnju na površinu reza: površina reza primarnog aluminijuma je svetla i bez nečistoća, dok reciklirani aluminijum može biti dosadan i zrnast12
Dodirnite površinu: primarni aluminijum je gladak i ravan, dok se reciklirani aluminijum može činiti grubim2
Scenariji aplikacija
6063-T5: Obična građevinska vrata i prozori, okviri za zavese (visoka cijena performansi)
6063-T6: Visoko nosiva konstrukcija, specijalne industrijske upotrebe (veća snaga)