Ruský hliník

Píše Rustam Adagamov aka drugoi: Napísali mi zo spoločnosti RUSAL a spýtali sa ma, či sa chcem pozrieť na to, ako vyrábajú hliník vo svojich továrňach. Návrh sa perfektne hodí do mojich sérií "Ako sa to deje," a tak som bez toho, aby som premýšľal dvakrát, súhlasil. Vždy som sa čudoval, ako sa kov vyrába z hliny pomocou elektrickej energie. A je veľmi zaujímavé pozrieť sa na to, ako sa niečo vyrába v našej krajine, a nie len poháňať olej potrubím.

(Len 30 fotografií)

Sponzorský príspevok: Nadprirodzené sledovanie online: Záchrana ľudí, hľadanie zla je rodinnou záležitosťou bratov Winchesteru. Nie je to ziskové podnikanie - ani vaše odmeňovanie, ani zdravotné poistenie, ale namiesto vďaky - veľa problémov: zvýšené zranenia, neustále riziko rozlúčenia s hriešnou dušou, problémy s políciou, FBI a ďalšími vládnymi službami.

Ukázalo sa, že celý zoznam miest, kde môžete ísť, sme urobili harmonogram a ja som išiel na prvý výlet: najprv do Sayanogorsku, kde sú tri továrne v RUSAL, potom v Krasnojarsku, kde sa nachádza jeden z najväčších na svete (ak nie najviac veľká) hliníková rastlina.

Po štyroch dňoch strávených v továrňach, zdá sa mi, že som celkom schopný produkovať hliník doma - tak mi všetko podrobne ukázali a vysvetlili.

Takže všetko je v poriadku.

Hliník je tretím najrozšírenejším chemickým prvkom na Zemi po kyslíku a kremíku. V periodickej tabuľke stojí pod 13. číslom a označuje sa ako Al. V prírode je veľa hliníka, ale všetko, čo nás obklopuje, je vyrobené priemyselne - nie je to zlato a nie platina, ktoré existujú vo forme nugetov.

Aj keď boli časy, keď bol hliník ocenený nad drahými kovmi. V Plinyjovi staršiemu v prírodnej histórii je zmienka o pánovi, ktorý priniesol cisárovi Tiberiuovi misku svetlého bieleho kovu, vyťaženého podľa jeho slov z hliny. Tiberius bol potom vystrašený, že všetko jeho bohatstvo by bolo devalvované a zvyčajne odrezané od hlavy pána - potom sa problémy konkurencie na trhu vyriešili jednoducho. V roku 1855, keď bol hliník prvýkrát vystavený verejnosti na Svetovej výstave v Paríži, bol nazývaný "striebro z ílu", bol to veľmi drahý kov. Na dvore cisára Napoleona III., Počas slávnostných večere, nádoby a pomôcky pre členov cisárskej rodiny boli vyrobené z hliníka, zvyšok z nich bol z obyčajného zlata..

V našom živote sú spojené dva názvy: Alessandro Volta a Humphry Davy. Talianska firma Volta uskutočnila experimenty s galvanickou elektrickou energiou, t. s elektrickou energiou, ktorá pochádza z chemických procesov. Vynájdil a vyrobil zariadenie pozostávajúce zo striedavých medených a zinkových platní, oddelených pásikmi látok navlhčených kyselinou sírovou. Potom sa verilo, že elektrina z tzv. "Voltaic stĺp" je možné liečiť rôzne ochorenia a vynález Volta sa rýchlo stal módnym. Chemici chápu, že pomocou elektrickej energie je možné rozložiť zložité telá na jednoduché a produkovať kovy, ktoré v prírode existujú len ako zlúčeniny..

Anglický chemik Humphry Davy, profesor Royal Institute, pracoval na experimentoch s elektrolytickou inštaláciou, s ktorou sa pokúšal extrahovať čisté kovy. Prešiel elektrickým prúdom cez vodu, v ktorom ponoril rôzne látky - platinový drôt, ortuť, lúh sodný. Takže dostal kovy, teraz známe ako sodík a draslík. Stroncium a bárium boli získané Davy počas rozkladu alkalických zemín. V roku 1808 sa priblížil k vytvoreniu oxidu hlinitého, ktorý mu dal hliník. Humphry Davy môže byť nazývaný otcom moderného hliníkového priemyslu - teraz všetky podniky na svete používajú svoju elektrolytickú metódu.

Skutočný hliník bol však ešte ďaleko. Pokusy Devi pokračoval dánskym fyzikom Hansom Christianom Oerstedom a nemeckým chemikom Friedrichom Wöhlerom. Trvalo takmer dve desaťročia na získanie hliníka v podobe niekoľkých zŕn veľkosti špice od Woehler. Pravda, nebol to čistý kov, ale jeho zliatina s draslíkom, ortuťou a platinou. Wöhler ho dokázal získať prvýkrát v roku 1827..

V roku 1856 začal francúzsky Henri-Etienne Saint-Claire Deville, ktorý výrazne znižoval cenu a zlepšil technológiu spoločnosti Wöhler, prvú priemyselnú výrobu hliníka v továrni Tissier Brothers v Rouene. V priebehu dňa vyrábala továreň Deville dva kilogramy hliníka. V roku 1857 jeden kilogram tohto kovu stálo 300 frankov. V týchto rokoch sa môže pokoj v Paríži prenajať za 20 frankov..

Výroba hliníka chemickou metódou začala v iných krajinách - v roku 1888 začala v Anglicku prevádzka na výrobu kovov Devilleovou metódou. Experimenty na výrobu hliníka sa uskutočnili v Spojených štátoch - na vrchole obelisku Pamätníka Georgea Washingtona v roku 1888 bola inštalovaná malá pyramída z čistého hliníka, ktorú potom vyrobila iba jedna osoba, William Frishmus. V tej dobe to bola udalosť - pyramída vo výške 22 cm a hmotnosť 3 kg bola dokonca umiestnená predtým, než bola inštalovaná v obchode s klenotmi Tiffany v New Yorku. Tri kilogramy sú veľa, v roku 1885 sa v USA vyrábalo len 28,3 kg hliníka. Na okne sa vždy nachádzal zástup - všetci chceli pozrieť na hliníkový zázrak. Pyramída prežila až dodnes, trochu sa rozplynula z častých búrkových úderov.

Ale všetko, čo sa doteraz nepodarilo nazvať úplnou priemyselnou produkciou. Hliník bol drahý kov a vedci si predstavili jeho praktickú aplikáciu. Chemický proces bol drahý a bol nahradený elektrolýzou, ktorú vynašiel Davy. Na to bolo potrebné počkať, kým sa nahradí stĺpec voltu silnejší zdroj elektrickej energie. Francúzi Paul-Louis Eru a americký Charles Martin Hall nezávisle od seba vymysleli a patentovali elektrolytickú metódu na priemyselnú výrobu hliníka. V roku 1883 Eru čerpá na okraji svojho pracovného stola prakticky moderný elektrolyzér - uhoľná anóda je umiestnená v malom tégliku s kryolitom, ktorý slúži ako katóda. Eru vyhrievaný téglik na 1100 stupňov, zrútil sa a vo výslednej zliatine sa našiel hliník..

Zaujímavé je, že ďalšie zdokonaľovanie technológie a zvýšenie produkcie hliníka boli postavené proti majiteľom výroby - nemali záujem o pokles cien kovov a v každom prípade zabránili zavedeniu nových vynálezov v tejto oblasti. Bratri Coles, ktorí vlastnili závod v Lockporte, dokonca chcú kúpiť Hallov patent, aby ho konkurenti nepoužili..

Jedným alebo druhým spôsobom sa pokrok v oblasti technológií stal vlastným - hliník sa stal široko dostupným materiálom a na konci 19. storočia sa z neho nevyplývali drahé poznámky, ale domáce predmety, optické prístroje, riad a kuchynské náradie, ktoré začali vyviesť tradičné meď a liatinu. Objavila sa a hliníková fólia ako obal na jedlo. Fóliová čokoláda je produktom konca XIX storočia.

Ďalšou históriou hliníka v ľudskom živote je hľadanie nových vlastností a vlastností. Nové zliatiny boli vyrobené z hliníka, dobre spolupracovali s inými kovmi. V roku 1903 získal nemecký kovovýrobec Alfred Vilm po mnohých rokoch experimentovania pevný hliník zo zliatiny s meďou, horčíkom a mangánom. Nový materiál bol nazvaný dural (z latinského durus - solid). Tento kov sa stal základom pre stavbu lietadiel - v roku 1920 bol slávny ANT-2 navrhnutý Andrejom Tupolevom vyrobený zo sovietskeho analógu nazvaného chainmail hliník..

Rusko sa stalo treťou krajinou na svete, kde začali priemyselne vyrábať hliník. Prvá továreň bola založená v roku 1885 priemyselníkom A. Novoveysky, ktorý bol umiestnený v blízkosti Trinity-Sergius Lavra. V roku 1916 bol nájdený bauxitový vklad v okolí mesta Tikhvin. V roku 1929 bolo v zariadení Krasny Vyborzhe zostavených šesť elektrolyzérov. Dňa 27. marca sa na týchto zariadeniach získalo prvých osem kilogramov sovietskeho hliníka. Bol vyrobený s využitím elektrickej energie z vysokotlakej elektrárne Volkhovskaya a domácich materiálov. Tu sa v továrni začali vyrábať kuchynský riad a riad z tohto hliníka. Prototyp sovietskeho elektrolyzéra bol francúzsky elektrolytický kúpeľ. V roku 1930 experimentálny závod v Leningrade vyrobil už 90 ton kovu! Zariadenie postavené vedľa Dnepra sa stalo druhou hliníkovou hutnicou. Súčasťou rastlinného komplexu bola závodu na výrobu oxidu hlinitého, ktorý spracúval približne 30 000 ton bauxitu, výrobu elektrolýzy určeného na tavenie 15 000 ton ročne a vlastnú výrobu uhoľných anód - základ pre zlievarne.

V celej krajine začali hľadať zdroje surovín na prevádzku hliníkových rastlín - potreba tohto kovu bola extrémna. Bauxit nachádzajúci sa v južných Uraloch, v Baškiri, začal spracovávať vysokopecný odpad na oxid hlinitý. Stále nebolo dostatok kovov a muselo sa prepravovať zo zahraničia - z Francúzska, Nórska, USA.

Po vypuknutí vojny krajina stratila takmer celú kapacitu výroby hliníka - rastliny Volkhovského a Dneprovského boli demontované. "Daj mi 30 000 ton hliníka a vyhraj vojnu," napísal Stalin Rooseveltovi v roku 1941. ZSSR mal v Uraloch iba jeden hliníkový závod, ktorý pracoval pre potreby obranného priemyslu. Počas vojnových rokov produkoval Ural Aluminium viac ako 244 000 ton kovu.

V povojnových rokoch boli postavené rastliny Kandalaksha, Nadvoitsky a Volgograd. V šesťdesiatych rokoch 20. storočia, kedy sa začali budovať veľké vodné elektrárne na sibírskych riekach v ZSSR, sa objavili hliníkové tavisárne Irkutsk, Krasnoyarsk a Bratsk. Problém surovín zostal - hliník sa musel kúpiť v zahraničí - v Guinei v Afrike. Prvým spracovacím zariadením pre dovezený materiál bola Nikolaevova alumina rafinéria (1980). Bol navrhnutý na spracovanie vysoko kvalitného afrického bauxitu..

Po páde ZSSR bol hliníkový priemysel v Rusku v zložitej polohe - štát prestal investovať a vzťahy s dodávateľmi surovín v bývalých sovietskych republikách sa rozpadli. Skupina British Trans World Group, ktorá získala kontrolu nad veľkou časťou ruských hliníkových hutníc, zaviedla v Rusku dobre známy mýtny systém, keď dovoz surovín a vývoz výrobkov bol oslobodený od dane, čo prinieslo majiteľom obrovské zisky, ale zbavilo rastliny prostriedkov na rozvoj výroby. Po začatí privatizácie v roku 1993 začali prísť do priemyslu zločinecké štruktúry s nádejou na rýchly zisk. Bola založená kontrola námorných prístavov, továrne boli nútené zaplatiť gangstrov za prepravu tovaru do zahraničia. V boji za kontrolu nad priemyslom sa zločinecké skupiny snažili zastrašiť tých manažérov zariadení, ktorí odmietli spolupracovať s nimi. Tí, ktorí odmietli pracovať pre banditu, boli brutálne masakrovaní..

V roku 1994 bol zvolený za generálneho riaditeľa hliníkového hutníka Sayanogorsk Oleg Deripaska. Do tejto doby bol jeho majoritným vlastníkom spolu s TWG (čierni bratia sú známe mená). Tri roky po svojom založení vstúpila skupina sibírskych hliníkov vedená Olegom Deripaskou do popredných desiatich svetových výrobcov výrobkov z hliníka a Deripaska prerušila vzťahy s Trans World Group a našla dodatočné finančné prostriedky na rozvoj dodatočnej emisie akcií elektrárne. V roku 2007 sa zlúčenie aktív hliníka a oxidu hlinitého spoločnosti RUSAL, tretieho najväčšieho výrobcu hliníka na svete, skupiny SUAL, jednej z desiatich najväčších svetových výrobcov hliníka a aktív hliníka švajčiarskej spoločnosti Glencore, založil spoločnosť United Aluminum výrobca hliníka a oxidu hlinitého.

Prvýkrát som sa dostal do hliníkárne Sayanogorsk, z ktorej začala história spoločnosti RUSAL..

1. Od Abakanu, hlavného mesta Khakassia, do Sayanogorsku - hodinu jazdy autom. Cestoval som po tejto ceste pred dvoma rokmi, keď sa stala nehoda na HPV Sayano-Shushenskaya. Mesto sa nachádza na samom mieste, kde končí kroka Khakass a začínajú hory Sayan. Rastlina (a tam sú tri z nich, v skutočnosti) - pätnásť kilometrov od mesta.

2. Z hliníka Sayanogorsk vyzerá z okna zariadenia. Prišiel som v nedeľu, na území nebolo takmer žiadnych ľudí, ale závod fungoval - technológia výroby hliníka bola nepretržitá a vo všetkých dielňach sa dielo bežalo.

3. Všetko začína tu - v elektrolýzni. Hliník sa tu vyrába s použitím rovnakej technológie, ktorú vyvinuli Francúzi Eru a American Hall, o ktorých som napísal vyššie. Je pravda, že teraz vyzerá, že vôbec nie je ako v 19. storočí. V Sayanogrsku sa hliník vyrába v takzvaných kúpeľoch. pečené anódy. Tu sa dostali na dopravný vozík. Tieto anódy sú ponorené do elektrolytického kúpeľa, kde sa naleje oxid hlinitý a kde sa stáva kovom..

4. A takto vyzerala vyhorená anóda. Jedná sa o spotrebný materiál, ktorý sa vyrába aj samostatne. Takáto technológia umožňuje zbaviť sa mnohých škodlivých nečistôt už v štádiu výroby. Anóda s už vytvorenou kockou uhlia je viac neškodná, pretože z nej sú odstránené živicové látky počas výrobného procesu. Moderné rastliny sú postavené s výpočtom použitia len takých anód. Existuje aj technológia nórskych Soderbergu, ktorá napríklad pracuje na hliníkovom závode v Krasnojarsku, ale o tom neskôr rozprávam.

5. Zdá sa, že rad elektrolyzérov ide za horizontom. Jedná sa o nové dve workshopy v Sayanogorsku, postavené v rokoch 2004-2006 a pridelené samostatnej továrni, tzv. Khakassky - bolo ľahšie hľadať investorov na výstavbu nového závodu. V tomto dielni, veľmi málo ľudí, som stretol len jednu osobu. Výrobný proces je takmer úplne automatizovaný - hliník sa naleje na vrchol, po skončení cyklu sa dostane žeriav a hliník sa čerpá vákuovým čerpadlom do veľkého vedra.

6. Táto konštrukcia na žeriave pumpuje hliník z trojtónových elektrolýznych kúpeľov a potom sa nalieva na vedrá, ktoré potom odvezú do zlievarne. Aby bolo možné vyrobiť tonu hliníka, sú potrebné takmer dve tony oxidu hlinitého, pol tun uhlíka (pre anódu) a približne 15 000 kWh elektrickej energie. Všetky zariadenia v dielni sú ruské, vyrábané v inžinierskom a technologickom centre spoločnosti RUSAL, ale suroviny sa dovážajú - z Guiney, Jamajky.

7. Elektrolýza je nielen škodlivou produkciou pre ľudí, ale aj pre fotografické zariadenia. Každá tona hliníka je 280 000 kubických metrov plynu. A ak ste sa naučili vysporiadať sa s emisiami pomocou filtračného systému, potom s fototechniky a videoprístrojom, ako mi povedali účastníci, je lepšie, aby sa neprišli k elektrolyzérom - existuje silné magnetické pole.

8. Čo ďalej? Nádoba s hliníkom je ďalej umiestnená na vozíku a odvezená do zlievarne. Tam čaká na pec, v ktorom jednoduchá zliatina pre zákazníka je vyrobená z jednoduchého hliníka. Fotografie zlievarne sú z hliníka Sayanogorsk, ktorý bol postavený v sovietskych časoch. Obchody dvoch tovární stoja bok po boku a líšia sa len vo vzhľade farieb. Mimochodom, dve obchody novej továrne Khakassky (KhAZ) sú prvými výrobcami hliníka postavenými v Rusku za posledných 20 rokov. No, najnovšie, samozrejme.

9. V zlievarenskom obchode sú obrovské pece, v ktorých je strašné pozrieť sa - existuje malá vlna roztaveného kovu, vyhrievaná na 700 ° C. Tu je hliník varené na požiadanie - na žiadosť spotrebiteľa. Každý potrebuje iný kov, s prísadami pre určitú výrobu.

10. Takže čistý hliník privedený z elektrolýzy sa naleje do pece. Neviem, prečo sa na obrázku ukázalo načervenalé - vo všeobecnosti je to svetlošedá.

11. Vedľa pecí - prísad do zliatin: kremík, titan na dopovanie, zirkón v ingotoch.

12. Tu hlavný majster monitoruje prísady pri tavení kovu. Keď sú komponenty budúcej zliatiny uložené v peci, majster odoberie vzorku, urobí ju malou, veľkosť hokejového puku, ingot a pošle ju chemickej laboratóriu, aby skontrolovala svoju prácu..

13. Táto pec je odliatok hliníka do ošípaných - pre tých zákazníkov, ktorí potrebujú kov vo vlastnej zlievarni..

14. Zatiaľ čo sa hliník pomaly pohybuje pozdĺž dopravníka, má čas na vytvrdnutie a pri výstupe práca jednoducho dáva ingoty do pilotov..

15. Hliník je krásny kov..

16. Slnko svieti v bočných oknách na streche a v dielni - takmer divadelné svetlo. Pracovníci na kachliach, akoby boli v centre pozornosti.

17. Na ovládacom paneli plniaceho stroja, kde vytvárajú valcovité ingoty niekoľko metrov dlhé pre káblový priemysel.

18. Kov sa naleje do vertikálnych tvarov..

19. Hliník kryštalizuje vo forme, viečko sa zdvihne, výrobky sú pripravené.

20. Crane vyzdvihnú ešte teplé hliníkové ingoty a vezmite ich na špeciálny stôl.

21. Majster dáva ingoty do radu..

22. A kladie na ne pečiatku svojho posunu a dátumu výroby.

23. Na iných miestach v dielni sú dlhé valce rozrezané na kúsky..

24. Vyrobené v Rusku.

25. Pre niektorých zákazníkov sú tu obsadené obrovské hliníkové ingoty..

26. Kolieska majú krátku prestávku, môžete piť čaj. Vedľa obchodu je 24-hodinová jedáleň, pre pracovníkov je takmer zadarmo - sú to smiešne ceny a každý z nich dostáva 70 "obed" rublov denne.

27. Tu sa môžete pozrieť aj na výsledky analýz vzoriek "vášho" kovu v laboratóriu..

28. V novom zlievarenskom obchode KhAZ sa v súčasnosti nachádza balenie a nakladanie hotových výrobkov do železničných vozňov..

29. Factory sa sťažujú na železnice - rozdrvili svoje tarify. Monopolista zvyšuje ceny za prepravu z roka na rok.

30. Dva nové dielne hliníkárne Khakass.

Pozrite si nasledujúcu sériu: ako robia fóliu v závode Sayanal, ako funguje hliníková továreň v Krasnojarsku, ktorá je najväčšou na svete.

Ospravedlňujeme sa za dlhý text, ale bez histórie hliníka, bolo úplne nemožné povedať, ako sa to robí.. ??

PS: Tradičné ďakujem tlačovej službe závodov RUSAL a Sayanogorsk za pozvanie a pomoc pri príprave správy.