Аналитический отчет студенческой сборной России "Metal Cup - 2017"
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Удельное сопротивление получившейся смеси<br />
станет гораздо выше, чем у электролита с<br />
содержание глинозема 2-6% масс. При этом выше<br />
станет и гидродинамическое сопротивление, что<br />
позволит сократить межэлектродное расстояние<br />
(МПР). Необходимым инженерным решением<br />
является снижение температуры процесса за счет<br />
применения легкоплавких электролитов (KF-AlF3).<br />
Реализация вышеописанного подхода<br />
позволит воплотить мечту миллионов - получать<br />
на аноде не CO и CO2, а кислород. Сравнение<br />
показателей технологий электролиза<br />
представлено в таблице 1.<br />
Таблица 1 – Показатели технологий<br />
Критерий<br />
Технология<br />
Эру-Холла<br />
Электролиз<br />
суспензии<br />
Расход электроэнергии,<br />
кВт/кг 13-17 11<br />
Производство угольных<br />
анодов Необходимо Не требуется<br />
Трудоемкость замены<br />
анодов Высокая Не требуется<br />
Выбросы CO, CO2, CF4 Значительные Отсутствуют<br />
Удельная<br />
производительность,<br />
кг/м 3 час<br />
~1 ~194<br />
Выход по току, % 88-94 90<br />
Температура, °C ~960 700-800<br />
ПРЯМОЕ ПРОИЗВОДСТВО СПЛАВОВ<br />
Главная проблема производства алюминия с<br />
использованием инертных анодов - загрязнение<br />
металла, может стать его главным<br />
преимуществом. Используя в процессе<br />
электролиза инертный анод, с заранее<br />
определенным составом, можно получать<br />
легированный алюминий, посредством<br />
растворения анода и перехода примесей в<br />
катодный металл. Тем самым появляется<br />
возможность сокращения цепи производства<br />
алюминия и замены угольных анодов на<br />
металлические (керметные).<br />
В условиях производства сплавов электролизом<br />
могут меняться требования к сырью. Дефицит<br />
высококачественных бокситов в <strong>России</strong>,<br />
использование высококремнистых нефелинов и<br />
каолинов негативно влияет на общие показатели<br />
производственной эффективности при<br />
производстве глинозема. Использование<br />
загрязненного глинозема в электролизе,<br />
возможно при условии легирования алюминия до<br />
конечной или промежуточной марки сплава.<br />
Альтернативным сырьем для производства<br />
алюминия может стать другой минерал – кианит.<br />
Производство алюмокремниевых сплавов<br />
методом карботермии с предварительным<br />
обогащением кианитовых руд позволит<br />
существенно снизить энергозатраты, капитальные<br />
и эксплуатационные вложения по сравнению с<br />
традиционным электролитическим способом.<br />
АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ<br />
Развитие аддитивных технологий несет новые<br />
возможности для развития областей применения<br />
металлов. Алюминиевые порошки уже сейчас<br />
активно используются в 3D-печати для<br />
изготовления: быстрого прототипов, моделей и<br />
форм литейного производства, сложных,<br />
массивных, прочных и недорогих систем,<br />
протезов и имплантов, строительных конструкций<br />
и сооружений, компонентов оружия. Таким<br />
образом, в условиях современной рыночной<br />
конкуренции, аддитивные технологии<br />
обеспечивают не только расширение рыночного<br />
ассортимента, но и улучшают взаимосвязь с<br />
конечным покупателем. Вместе с клиентами<br />
создаются уникальные сплавы и изделия для<br />
использования в различных секторах, расширяя<br />
сферы применения алюминия. Активное<br />
внедрение 3D технологии в промышленность<br />
создаст условия для повышения гибкости<br />
производственного процесса и быстрой<br />
адаптации к меняющейся рыночной<br />
конъюнктуре, что в современном мире<br />
необходимо для конкурентоспособности.<br />
ПЕРЕРАБОТКА КРАСНОГО ШЛАМА<br />
Красный шлам – это побочный продукт при<br />
производстве оксида алюминия. Шлам<br />
отличается высокой щелочностью с pH от 10 до 13,<br />
поэтому представляет опасность для<br />
окружающей среды. Шлам сложно утилизировать,<br />
поэтому, в большинстве случаев, его складируют<br />
на полях рядом глиноземных заводов.<br />
Шламы содержат Fe, Ti, Si, РЗМ и Sc. В разных<br />
странах мира проводятся широкие исследования<br />
по использованию красных шламов в качестве<br />
добавок для производства красок, цветных<br />
стекол, утяжелителя в нефтяной промышленности<br />
и особенно для получения различных<br />
строительных материалов. Возможна добавка<br />
10-15% красного шлама к доменной шихте при<br />
выплавке чугуна.<br />
Существует технология, при который красный<br />
шлам разделяют на составляющие: кварцевые<br />
пески, илистую фракцию и белый шлам, которые<br />
по отдельности можно использовать в качестве<br />
сырья химической и др. промышленностей.<br />
17
Change language