علم المعادن: الألومنيوم

12 أبريل علم المعادن: الألومنيوم

علم المعادن: الألومنيوم

الألومنيوم هو عنصر من المجموعة الثالثة أ في الجدول الدوري للعناصر. وهو معدن نشط إلى جانب البوتاسيوم والكالسيوم والصوديوم والمغنيسيوم. ويمكنه التفاعل مع الأكسجين والنيتروجين وبخار الماء وثاني أكسيد الكربون وغيرها من العناصر الموجودة في الهواء في ظروف درجات الحرارة المرتفعة.

تعد معالجة الألومنيوم بالصب عملية تحويل الألومنيوم، من خلال عمليات الخلط والتقليب والترسيب والتكرير وإزالة الخبث وغيرها من العمليات، إلى منتجات نهائية أو شبه نهائية من سبائك الألومنيوم أو القضبان أو أشكال أخرى. يتعرض الألومنيوم وسبائكه لدرجات متفاوتة من الفقدان أثناء عملية الصب بسبب الأكسدة والتكرير والخبث وأسباب أخرى.

ما يُعرف بـ«فقدان الألمنيوم في عملية الصب» هو المصطلح العام الذي يُطلق على المعدن وسبائك الألمنيوم التي تُفقد في عملية الصهر نتيجة الأكسدة والتطاير وفقدان المعادن غير القابلة للاسترداد الناجم عن التفاعل مع جدران الفرن وعامل التكرير.

يمكن تقسيم المظهر الخارجي الرئيسي لفقدان الصب إلى جزأين: الأول على شكل رماد الألومنيوم النقي، والثاني على شكل قطع كبيرة من الألومنيوم وقطع الألومنيوم المعيبة وخبث الألومنيوم. وقد أجريت إحصاءات في ورشة الصب التابعة لشركة هينان xx للألومنيوم. يمثل رماد الألومنيوم النقي غير القابل لإعادة التدوير حوالي 90% من خسائر الصب (تكوين خبث الاحتراق التأكسدي)، بينما تمثل العوامل الأخرى حوالي 10%، ويتم إجراء تحليل إحصائي إضافي للعوامل الأخرى التي تمثل 10%، والتي تتعلق بشكل أساسي بقطع الألومنيوم الكبيرة والمنتجات المعيبة. الألومنيوم والأضرار الناتجة عن حرق الأفران الثانوية الأخرى ومحتوى رماد الألومنيوم في الألومنيوم (المادة الخام الرئيسية لرماد الألومنيوم والألومنيوم)، لذا فإن السبب الرئيسي لتلف الصب هو الاحتراق التأكسدي، والألومنيوم الثانوي، والحرق الثانوي الآخر، وكمية رماد الألومنيوم.

يمكن فهم مبدأ الاحتراق التأكسدي للألمنيوم بشكل أوضح من خلال المعادلة الكيميائية التالية:
4Al+ 3O₂ = 2Al₂O₃

تُظهر الدراسة الديناميكية الحرارية لأكسدة المعادن أن ميل المعدن للأكسدة، وترتيب أكسدة كل عنصر من عناصر السبيكة، ودرجة الأكسدة، تتحدد جميعها من خلال قوة الترابط بين المعدن والأكسجين، وترتبط بتركيب السبيكة ودرجة حرارتها وضغطها. فكلما زادت قوة الترابط بين المعدن والأكسجين، زاد ميل المعدن للأكسدة وارتفعت درجة الأكسدة. كلما ارتفعت درجة الحرارة، زاد الترابط بين المعدن والأكسجين، وزاد ميل الأكسدة، وارتفعت درجة الأكسدة؛ وكلما انخفض ضغط تحلل الأكسيد، زاد الترابط بين المعدن والأكسجين، وزاد ميل الأكسدة، وارتفعت درجة الأكسدة.

العوامل التي تؤثر على فقدان السبيكة هي:

1) درجة حرارة الألومنيوم السائل.
2) قوة التفاعل بين سائل الألومنيوم والأكسجين.
3) نسبة الألومنيوم في خبث الألومنيوم.
4) سائل الألومنيوم الذي تخرجه الخبث.
5) ما هو سعر الألومنيوم المعيب والألومنيوم السائب؟.
6) خسائر أخرى

مقالات ذات صلة:

تقليل خسائر الصب في مصانع صب الألومنيوم مذيب الألومنيوم المنصهر الألومنيوم السائل فلوكس ألومنيوم مركب مسحوق تغطية أحواض الصب للألمنيوم بأفضل سعر تكرير الألومنيوم المنصهر التحكم في درجة الحرارة أثناء صهر سبائك الألومنيوم مواد الصهر الخاصة بتكرير الألومنيوم من شركة «روسال» جهاز تنقية الألومنيوم وآلة إزالة الغازات المعادن، علم المعادن، الصب، مصانع الصب، معالجة إزالة الغازات من الألومنيوم المواد المُذابة في علم المعادن التدفق في علم المعادن فيما يتعلق بالألمنيوم أجزاء آلة إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر في مصنع المعادن مرشح قرصي خزفي مقاوم للحرارة قابل للصب يستخدم في علم معادن سبائك الألومنيوم