Ruský hliník

Napíše Rustam Adagamov aka drugoi: Napsali mi ze společnosti RUSAL a zeptali se, jestli se chci podívat na to, jak vyrábějí hliník ve svých továrnách. Návrh se dokonale hodí do mé série "Jak se to dělá", a tak jsem se bez dvojího myšlení dohodl. Vždycky jsem přemýšlel, jak je kov vyroben z hlíny s elektřinou. A je velmi zajímavé podívat se na to, jak se v naší zemi vyrábí něco, a nikoli jen pohánět olej potrubím.

(Pouze 30 fotek)

Sponzorský příspěvek: Nadpřirozené sledování on-line: Ukládání lidí, lov zla je rodinná záležitost bratří Winchesterových. Není to ziskové podnikání - ani vaše odměňování, ani zdravotní pojištění, ale místo poděkování - mnoho problémů: zvýšené zranění, neustálé riziko rozloučení s hříšnou duší, potíže s policií, FBI a dalšími vládními službami.

Ukázalo se, že se jedná o celý seznam míst, kam se můžete vydat, dělali jsme rozvrh a šel jsem první cestou: nejdříve do Sayanogorsku, kde jsou tři továrny v RUSALu, pak v Krasnojarsku, kde se nachází jeden z největších na světě (pokud ne nejvíce velký) hliníkový závod.

Po čtyřech dnech strávených v továrnách se zdá, že jsem schopen vyrábět hliník doma - tak mi ukázali vše podrobně a vysvětlil.

Takže je vše v pořádku.

Hliník je třetí nejvíce hojný chemický prvek na Zemi po kyslíku a křemíku. V periodické tabulce stojí pod 13. číslem a označuje se jako Al. V přírodě je hodně hliníku, ale vše, co nás obklopuje, je vyrobeno průmyslovým způsobem - není to zlato a nikoliv platina, které existují ve formě nugetů.

Ačkoli byly doby, kdy byl hliník oceněn nad vzácnými kovy. V Plinyj starší v "Přírodní historii" je zmínka o mistru, který přinesl císaři Tiberiovi misku světlého bílého kovu, extrahovaného podle jeho slov z hlíny. Tiberius se pak vyděsil, že veškeré jeho bohatství bude znehodnoceno a zvykně se odřízne od hlavního mistra - pak byly problémy konkurence na trhu řešeny jednoduše. V roce 1855, kdy byl hliník poprvé vystaven veřejnosti na Světové výstavě v Paříži, byl nazýván "stříbrem z hlíny", byl to velmi drahý kov. Na dvoře císaře Napoleona III. Byly při slavnostních večeřích nádobí a spotřebiče pro členy císařské rodiny vyrobeny z hliníku, zbytek byl z obyčejného zlata..

Existují dvě jména spojená s výskytem hliníku v našich životech: Alessandro Volta a Humphry Davy. Italská Volta prováděla experimenty s galvanickou elektřinou, tj. s elektřinou pocházející z chemických procesů. Vynalezl a vyrobil zařízení sestávající ze střídavých měděných a zinkových desek, oddělených proužky látky navlhčené kyselinou sírovou. Pak se věřilo, že elektřina z tzv. "Voltaiční sloupec" může být léčen různými onemocněními a vynález Volty se rychle stal módní. Lékárníci chápali, že s pomocí elektřiny je možné rozložit složité těla na jednoduché a vyrobit kovy, které v přírodě existují pouze jako sloučeniny..

Anglický chemik Humphry Davy, profesor na Královském institutu, pracoval na experimentech s elektrolytickou instalací, s níž se snažil získat čisté kovy. Prošel vodou, ve kterém ponořil různé látky - platinový drát, rtuť, hydroxid sodný. Takže dostal kovy, nyní známé jako sodík a draslík. Stroncium a baryum byly získány Davym během rozkladu alkalických zemin. V roce 1808 se přiblížil k tvorbě oxidu hlinitého, který dal název hliníku. Humphry Davy může být nazván otcem moderního hliníkového průmyslu - nyní všechny podniky na světě používají svou elektrolytickou metodu.

Ale skutečný hliník byl ještě daleko. Pokusy Devi pokračoval dánský fyzik Hans Christian Oersted a německý chemik Friedrich Wöhler. Trvalo téměř dvě desetiletí, než bylo získáno hliník ve formě několika zrnek o velikosti čepelí od Woehlera. Je pravda, že to nebyl čistý kov, ale jeho slitina draslíkem, rtutí a platinou. Wöhler byl schopen si ji poprvé v roce 1827..

Francouz Henri-Etienne Saint-Claire Deville, který významně snížil cenu a zlepšil technologii společnosti Wöhler, zahájil v roce 1856 první průmyslovou výrobu hliníku v továrně Tissier Brothers v Rouenu. Během dne vyrobila továrna Deville dva kilogramy hliníku. V 1857, kilogram tohoto kovu stojí 300 franků. V těch letech se pokoj v Paříži mohl pronajmout za 20 franků..

Výroba hliníku chemickou metodou začala v jiných zemích - v roce 1888 začala fungovat v Anglii závod na výrobu kovů metodou Deville. Experimenty na výrobu hliníku byly prováděny ve Spojených státech - na vrcholu obelisku Památníku George Washingtona v roce 1888 byla instalována malá pyramida čistého hliníku, kterou pak vytvořil pouze jeden člověk, William Frishmus. V té době to byla událost - pyramida o výšce 22 cm a váha 3 kg byla dokonce vyzdobena před instalací v klenotnictví Tiffany v New Yorku. Tři kilogramy jsou hodně, v roce 1885 se v USA vyrábělo pouze 28,3 kg hliníku. V okně se vždycky objevil dav - všichni se chtěli podívat na hliníkový zázrak. Pyramida přežila až do dnešního dne, jen trochu se roztavila z častých úderů blesku.

To vše však zatím nebylo možné nazvat celou průmyslovou produkcí. Hliník byl vzácný kov a vědci si představovali jeho praktickou aplikaci. Chemický proces byl drahý a byl nahrazen elektrolýzou, kterou vymyslel Davy. K tomu bylo nutné počkat, až dojde k nahrazení voltového sloupce silnějším zdrojem elektrické energie. Francouz Paul-Louis Eru a americký Charles Martin Hall nezávisle na sobě vynalezli a patentovali elektrolytickou metodu pro průmyslovou výrobu hliníku. V roce 1883 Eru čerpá na okrajích svého sešitu prakticky moderní elektrolyzér - uhlíková anoda je umístěna v malém kelímku s kryolitem, který sloužil jako katoda. Eru vyhříval kelímku na 1100 stupňů, zhroutil se a ve výsledné slitině byl nalezen hliník..

Je zajímavé, že další zlepšení technologie a nárůst výroby hliníku byly oponovány majiteli výroby - neměli zájem o pokles cen kovů a v každém případě zabránili zavedení nových vynálezů v této oblasti. Bratři Coles, kteří vlastnili závod v Lockportu, dokonce chtěli koupit Hallův patent, aby ho konkurenti nepoužili..

Tak či onak, vývoj v oblasti technologií se stal samozřejmým - hliník se stal široce dostupným materiálem a na konci 19. století nebyly z něj vyrobeny drahé připomínky, ale domácí předměty, optické přístroje, nádobí a kuchyňské náčiní, které začaly vytlačovat tradiční měď a litinu. Vznikla a hliníková fólie jako obal pro potraviny. Fólová čokoláda je výrobek z konce 19. století.

Další historií hliníku v lidském životě je hledání nových vlastností a vlastností. Nové slitiny byly vyrobeny z hliníku a dobře spolupracovaly s jinými kovy. V roce 1903 získal německý kovovýrobec Alfred Vilm po mnoha letech experimentování pevný hliník ze slitiny mědi, hořčíku a manganu. Nový materiál byl nazván dural (z latiny durus - solid). Tento kov se stal základem pro stavbu letadel - v roce 1920 byl slavný ANT-2 navržený Andrejem Tupolevem vyroben ze sovětského analogu zvaného chainmail hliník..

Rusko se stalo třetí zemí na světě, kde začali vyrábět hliník průmyslovým způsobem. První závod byl založen v roce 1885 průmyslem A. Novoveysky, který byl umístěn v blízkosti Trinity-Sergius Lavra. V roce 1916 byl nalezen bauxitový vklad v okolí Tichhvínu. V roce 1929 bylo v závodě Krasny Vyborzhe shromážděno šest elektrolyzérů. 27. března bylo na tomto zařízení získáno prvních osm kilogramů sovětského hliníku. Byl vyroben za použití elektřiny z VVV Volkhovskaya a domácích materiálů. Zde se v továrně začali vyrábět kuchyňské nádobí a nádobí z tohoto hliníku. Prototypem sovětského elektrolyzéru byla francouzská elektrolytická lázeň. V roce 1930 experimentální závod v Leningradu vyrobil již 90 tun kovu! Závod postavený vedle Dněpru se stal druhou hliníkovou huti. Soustava rostlin zahrnovala zařízení na výrobu oxidu hlinitého, které zpracovalo asi 30 000 tun bauxitu, výrobu elektrolýzy, určené k tavení 15 000 tun za rok a vlastní výrobu uhlíkových anod - základ pro slévárnu.

V celé zemi začali hledat zdroje surovin pro provoz hliníkových rostlin - potřeba tohoto kovu byla extrémní. Bauxit nalezený v jižním Uralu, v Baškirii, začal zpracovávat vysokopecní odpad na hliník. Stále ještě nebylo dostatek kovu a muselo být převezeno ze zahraničí - z Francie, Norska, USA.

Po vypuknutí války země ztratila téměř celou svou kapacitu výroby hliníku - rostliny Volkhovského a Dneprovského byly demontovány. "Dej mi 30 000 tun hliníku a vyhraji válku," napsal Stalin Rooseveltovi v roce 1941. SSSR měl v Uralu pouze jednu hliníkovou továrnu, která pracovala pro potřeby obranného průmyslu. Během války produkoval Ural Aluminium více než 244 000 tun kovu.

V poválečných letech byly postaveny rostliny Kandalaksha, Nadvoitsky a Volgograd. V 60.-70. Letech, kdy se na sibiřských řekách v SSSR začaly stavět velké vodní elektrárny, objevily se hliníkové hutě Irkutsk, Krasnoyarsk a Bratsk. Problém surovin zůstal - hliník se musel koupit v zahraničí - v Guineji v Africe. Prvním zpracovacím zařízením pro dovezený materiál byla Nikolaevova alumina rafinerie (1980). Byl navržen tak, aby zpracoval vysoce kvalitní africký bauxit..

Po zhroucení SSSR byl hliníkový průmysl v Rusku v obtížné pozici - stát přestal investovat a vazby s dodavateli surovin v bývalých sovětských republikách se rozpadly. Britská společnost Trans World Group, která získala kontrolu nad velkou částí ruských hliníkových hutí, zavedla v Rusku známý mýtný systém, kdy dovoz surovin a vývoz výrobků byl osvobozen od cla, což majitelům přineslo obrovské zisky, ale zbavilo rostliny prostředků na rozvoj výroby. Po zahájení privatizace v roce 1993 začaly v průmyslu zločinecké struktury v naději na rychlý zisk. Byla zřízena kontrola námořních přístavů, továrny byly nuceny zaplatit gangstery za přepravu zboží do zahraničí. V boji za kontrolu nad průmyslem se zločinecké skupiny snažily zastrašit ty manažery rostlin, kteří s nimi odmítli spolupracovat. Ti, kdo odmítli pracovat pro bandity, byli brutálně masakrováni..

V roce 1994 byl zvolen generálním ředitelem hliníkové hutě Sayanogorsk Oleg Deripaska. Do této doby byl jeho majoritním vlastníkem společně s TWG (černí bratři jsou známými jmény). Tři roky po svém založení skupina Siberian Aluminium vedená Olegem Deripaskou vstoupila do prvních deseti světových výrobců hliníkových výrobků a Deripaska přerušila vztahy s Trans World Group a našla dodatečné finanční prostředky na rozvoj dodatečné emise akcií elektrárny. V roce 2007 sloučila společnost Hual Group, jeden z deseti nejlepších světových výrobců hliníku a hliníková aktiva švýcarské společnosti Glencore, společnost RUSAL, třetí největší výrobce hliníku na světě, v roce 2007 společnost United Aluminum výrobce hliníku a oxidu hlinitého.

Jel jsem nejprve do hliníkové továrny Sayanogorsk, z níž začala historie společnosti RUSAL..

1. Od Abakanu, hlavního města Chakasie, do Sayanogorsku - hodinu jízdy autem. Cestoval jsem po této cestě před dvěma lety, když se u HPV Sayano-Shushenskaya stala nehoda. Město se nachází na samém místě, kde končí kroka Khakass a začíná hora Sayan. Plant (a tam jsou tři), patnáct kilometrů od města.

2. Takže hliník Sayanogorsk vypadá z okna rostliny. Přijela jsem v neděli, na území nebylo téměř žádný člověk, ale závod fungoval - technologie výroby hliníku byla nepřetržitá a ve všech dílnách se práce odehrávala jako obvykle.

3. Vše začíná tady - v elektrolýze. Hliník se zde vyrábí za použití stejné technologie vyvinuté Francouzem Eru a American Hall, o kterém jsem psal výše. Je pravda, že teď to vypadá, že není vůbec jako v 19. století. V Sayanogrsku se hliník vyrábí v tzv. Vanách. pečené anody. Zde byli přivedeni na přepravní vozík. Tyto anody jsou ponořeny do elektrolytické lázně, kde se nalévá alumina a kde se stává kovem..

4. A tak vypadala vypálená anoda. Jedná se o spotřební materiál, který rostlina také vyrábí nezávisle. Taková technologie umožňuje zbavit se mnoha škodlivých nečistot již ve fázi výroby. Anoda s již vytvořenou uhelnou kostkou je mnohem neškodná, jelikož se z ní během výrobního procesu odstraňují pryskyřičné látky. Moderní rostliny jsou postaveny s výpočtem použití právě takových anod. Existuje také technologie norského Soderbergu, který například pracuje na hliníkovém závodě v Krasnojarsku, ale později o tom později oznámím.

5. Zdá se, že řady elektrolyzérů jsou za horizontem. Jedná se o nové dvě workshopy v Sayanogorsku, postavené v letech 2004-2006 a přidělené samostatné továrně, nazvané Khakassky - bylo snadnější hledat investory pro výstavbu nové továrny. V tomto dílně, jen velmi málo lidí, jsem potkal pouze jednu osobu. Výrobní proces je téměř úplně automatizován - alumina se nalévá nahoře, po ukončení cyklu nastává jeřáb a hliník je čerpán vakuovou pumpou do velkého kbelíku.

6. Tato konstrukce na jeřábu pumpuje hliník z třítunové elektrolýzové lázně a pak je nalévá do kbelíku, který pak odnesou do slévárny. K výrobě tuny hliníku jsou zapotřebí téměř dva tuny oxidu hlinitého, půl tuny uhlíku (pro anodu) a asi 15 000 kWh elektrické energie. Veškeré vybavení v dílně je ruské, vyráběné ve strojírenském a technologickém centru společnosti RUSAL, ale suroviny jsou dováženy - z Guiney, Jamajky.

7. Elektrolýza není jen škodlivou produkcí pro člověka, ale také pro fotografickou techniku. Každá tuna hliníku je 280 000 metrů krychlových plynu. A pokud jste se naučil vypořádat se s emisemi pomocí filtrovacího systému, pak s fotografickým a video zařízením, jak mi řekli zaměstnanci, je lepší se nedotýkat elektrolyzérů - existuje silné magnetické pole.

8. Co dál? Dále je kbelík s hliníkem umístěn na vozík a veden do slévárny. Tam čeká na pec, ve které jednoduchá slitina pro zákazníka je vyrobena z jednoduchého hliníku. Fotografie slévárny pocházejí z hliníku Sayanogorsk, který byl postaven v sovětských dobách. Obchody obou továren stojí vedle sebe a liší se pouze ve vzhledu barev. Mimochodem, dva obchody nové továrny v Khakaskách (KhAZ) jsou první výrobou hliníku postavené v Rusku za posledních 20 let. No, nejmodernější, samozřejmě.

9. Ve slévárně se nacházejí obří pece, uvnitř kterých je strašlivé podívat se - je tu malá vlna roztaveného kovu, zahřátá na 700 ° C. Zde je hliník vařený na požádání - na přání zákazníka. Každý potřebuje jiný kov, s přísadami pro určitou výrobu.

10. Takže čistý hliník přiváděný z elektrolýzy je nalit do pece. Nevím, proč se na obrázku ukázalo načervenalé - obecně je světle šedá.

11. Vedle pecí - přísady do slitin: křemík, titan pro dopování, zirkonium v ​​ingotách.

12. Zde řídící pracovníci kontrolují přísady při tavení kovu. Poté, co jsou součásti budoucí slitiny položeny v peci, master vzorkuje, dělá je malý, velikost hokejového puku, ingotu a odešle jej do chemické laboratoře, aby zkontroloval svou práci..

13. Tato pec je odlévaná hliníkem do prasat - pro ty zákazníky, kteří potřebují kov ve své vlastní slévárně..

14. Zatímco se hliník pomalu pohybuje podél dopravníku, má čas k vytvrzení a při výstupu pracující jednoduše dává ingoty do hromád..

15. Hliník je krásný kov..

16. Slunce svítí v bočních oknech na střeše a v dílně - téměř divadelní světlo. Pracovníci na kamnech, jako by byli pod reflektorem.

17. Na ovládacím panelu plnicího stroje, kde vyrábějí válcové ingoty o délce několika metrů pro kabelový průmysl.

18. Kov se nalije do svislých tvarů..

19. Hliník krystalizuje ve formě, víko se zvedne, výrobky jsou připraveny.

20. Jeřáb vyzvedněte ještě horké hliníkové ingoty a vezměte je na speciální stůl.

21. Mistr vkládá ingoty do řady..

22. A dává jim razítko jeho posunu a datum výroby.

23. Jinde v dílně jsou dlouhé válce rozřezány na kusy..

24. Vyrobeno v Rusku.

25. Pro některé zákazníky jsou zde obsazeny obrovské hliníkové ingoty..

26. Kolečka mají krátkou přestávku, můžete pít čaj. Vedle obchodu se nachází 24hodinová jídelna, pro pracovníky je téměř zdarma - jsou to směšné ceny a každý z nich je vyplácen 70 "obědům" rublů denně.

27. Zde se také můžete podívat na výsledky analýz vzorků "vašeho" kovu v laboratoři..

28. V nové slévárně Khazu se v současné době nachází balení a nakládání hotových výrobků do železničních vozů..

29. Factory stěžují na železnice - rozdrtil své tarify. Monopolista zvyšuje ceny dopravy z roku na rok.

30. Dvě nové dílny z hliníkové továrny Khakass.

Viz následující série: jak vyrábějí fólii v závodě Sayanal, jak funguje hliníková továrna Krasnojarsk, největší na světě.

Omlouvám se za dlouhý text, ale bez historie hliníku, bylo naprosto nemožné říct, jak se to dělá.. ??

P.S. Tradiční díky tiskové službě závodů RUSAL a Sayanogorsk za pozvání a pomoc při přípravě zprávy.