Những điều cần biết về nhôm (p2)

Tiếp theo phần 1, những điều cần biết về nhôm, trong phần 2 này công ty thu mua phế liệu Bảo Phát sẽ chia sẻ thêm với các bạn về các lưu ý về nhôm cần quan tâm:

kim loai nhom

NGUYÊN LIỆU

Bauxite

Ta lấy nhôm từ quặng Bauxite. Bauxite được xử lý cơ học để cô đặc lại và sau đó được nén lại bằng chất hoá học để có bột nhôm và nhôm oxite

Luyện nhôm

Điện phân bột nhôm trong bồn cryolite để có nhôm. Bột nhôm được cho vào bồn cryolite và cho dòng điện đi qua. Nhôm nóng chảy được tách oxy và lắng dưới cryolite, chảy qua phễu và được sấy khô.

Đúc nhôm

Nhôm được trộn với các kim loại khác và đúc thành cây

Tái sinh nhôm vụn

Nhôm tái sinh được ưa thích hơn vì tốn ít năng lượng hơn khi chế biến từ quặng Bauxite

Luyện nhôm để tăng tính vật lý

Những thành phần chủ yếu để thêm vào: magnesium, silicon, sắt, đồng, manganese, crom

Hợp kim nhôm được xác định bằng một số gồm bốn chữ số. Hợp kim 6xxx là hợp kim định hình phổ biến có khoảng 99% nhôm và một lượng nhỏ magnesium (Mg), silicon (Si)

Bàn cắt và băng tải

Thiết bị nằm phía trên lò nấu gồm bàn cắt và băng tải

Những cây nhôm tròn được đưa lên bàn cưa và chuyển đến lò nấu bằng băng chuyền

Nhiệt độ của cây nhôm tròn rất quan trọng, trước tiên phải làm mềm hợp kim và sau đó phải đảm bảo hợp kim đạt được nhiệt độ xử lý khi định hình

Nhiệt độ xử lý phải đảm bảo các thành phần hợp kim như magnesium và silicon không tan trong nhôm.

Lò gia nhiệt

Lò gia nhiệt nung kim loại đến một nhiệt độ thích hợp- nhiệt độ xử lý- để các hợp kim không tan trong nhôm. Vài nhà máy dùng những khúc kim loại ngắn thay cho cây dài và dùng lò gia nhiệt nhỏ thay cho lò lớn.

Máy cắt

Đối với những nhà máy dùng kim loại cây thì dùng máy cắt kim loại thành từng khúc theo ý muốn để hạn chế đến mức thấp nhất kimloại vụn và có khả năng thu hồi cao nhất

Băng chuyền và máy ép

Băng chuyền chuyển những khúc kim loại từ máy cắt đến máy ép

Máy ép định hình

Máy ép định hình là phần chính của quá trình định hình, hoạt động bằng hơi nước và ép khúc kim loại trong khuôn thành hình dạng mong muốn

Qui trình định hình

  • Ép
  • Cylinder chính: di chuyển và cung cấp lực ép hơi nước
  • Thân chính: chuyển áp suất đến khúc kim loại
  • Puli giả: ngăn không cho nhôm sót lại trong quá trình định hình
  • Khuôn và lớp lót: đựng nhôm khúc
  • Khuôn trượt: đựng khuôn và dụng cụ
  • Trục: chặn lực ép hơi phía trước
  • Ron là một phần của dây chuyền

Các phần của khuôn:

Khuôn (dụng cụ, giá đựng dụng cụ, nút điều khiển) gồm

  • Khuôn
  • Bộ phận phụ (thường không dùng cho khuôn dày)
  • Ron
  • Tấm lót
  • Miếng chèn (dùng để tạo khuôn có độ dày theo ý và không dùng khi khuôn đã đủ sâu)

Ba loại khuôn chính

  • Khuôn đặc: định hình kimloại cứng có thể làm bằng tay, không có phần rỗng bên trong. Loại khuôn này cho hình dạng đẹp tùy theo tốc độ định hình
  • Khuôn nửa đặc nửa rỗng: định hình kim loại có một phần rỗng và phần rỗng này lớn hơn khoảng cách giữa các phần rỗng. Loại khuôn này cần nhiều áp suất hơn khuôn đặc nhưng ít hơn khuôn rỗng
  • Khuôn rỗng (có nắp và trục)

Khuôn rỗng tạo hình một hay nhiều khoảng rỗng bên trong. Khuôn rỗng có 2 phần gồm nắp và trục. Phần trục tạo ra hình dạng bên trong và nắp tạo hình bên ngoài

Chỉ dùng cái vồ nhôm để lắp ráp, không được dùng búa thép để ráp. Thép cứng có thể làm nứt khuôn. Không để khuôn trong lò khi định hình vì nhiệt độ kéo dài làm giảm độ cứng và oxid hoá khuôn làm ảnh hưởng đến việc xử lý bề mặt

Bàn lăn và máy kéo

Khi máy ép đẩy sản phẩm ra bàn lăn, máy kéo tiếp tục kéo dãn sản phẩm định hình

Thiết bị làm mát:

Thùng đứng

Máy làm mát bằng không khí

Máy làm mát bằng sương

Ống dẫn phiá trên bàn lăn cung cấp khí và hơi nước để làm mát sản phẩm nhằm đạt thành phần hợp kim mong muốn

Băng tải: chuyển sản phẩm từ bàn lăn sang nơi làm mát

Băng chuyền làm mát giữ sản phẩm và giảm nhiệt độ của chúng xuống nhiệt độ bình thường bằng quạt gió phiá dưới

Máy kéo:

  • Kéo thẳng sản phẩm
  • Tăng độ dài sản phẩm thêm 0.5%
  • Không cho sản phẩm co dúm lại

Máy cắt

  • Băng tải: chuyển sản phẩm có độ rộng phù hợp để cắt
  • Bàn thấp: chuyển sản phẩm đến dây chuyền cắt
  • Dây chuyền cắt: chuyển sản phẩm đến máy cắt
  • Máy đo và cắt: cắt sản phẩm theo độ dài mong muốn

Hệ thống điều khiển giám sát (SCS) là hệ thống điều khiển trung tâm thu nhận thông tin từ dây chuyền, phân tích và đưa rayêu cầu hay cảnh báo cho người vận hành. Người vận hành sử dụng các nút trên bảng giám sát để điều khiển máy ép.

Lò hấp: tạo ra sản phẩm có thành phần kim loại mong muốn đặc biệt là độ cứng. Sản phẩm định hình được nung từ 4 đến 10 giờ tuỳ theo chất liệu kim loại. Không phải tất cả các sản phẩm định hình được nung tại nhà máy, vài sản phẩm được uốn cong và xử lý bên ngoài

Qui trình định hình

Bảng đo nhiệt độ

Nhôm cây được làm nóng trong lò gia nhiệt để đạt nhiệt độ xử lý. Đây là nhiệt độ mà nguyên tử magnesium và silicon sẽ hoà tan trong nhôm. Khi nhôm khúc được đưa đến máy ép, nó không nhận nhiệt nữa và được biểu thị bằng đường ngang trên biểu đồ bên trái.

Khi nhôm được ép vào khuôn, lực ma sát làm nóng nhôm và nhiệt độ lúc này vượt quá nhiệt độ xử lý để hoà tan hợp kim magnesium và silicon để tạo thành thành phần kim loại mong muốn. Tuy nhiên nhiệt độ này không được vượt quá nhiệt độ nóng chảy. Sản phẩm định hình được làm mát nhanh để bảo toàn thành phần của nó đặc biệt là độ cứng và độ bền

Nhiệt độ của nhôm cây trong khoảng 400-540, lý tưởng nhất là 420-440 để định hình dễ dàng (tăng năng suất) và không bị chảy

Hầu hết các năng lượng trong khi định hình được chuyển thành nhiệt làm cho nhiệt độ tăng. Nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ, áp suất và tỉ lệ định hình. Tỉ lệ định hình là tỉ lệ giữa nhôm cây và nhôm định hình

Nhiệt độ của sản phẩm khi ra khỏi khuôn phải đảm bảo đạt được nhiệt độ xử lý khi định hình. Nhiệt độ tốt nhất là giữ a 550-575 nhưng luôn trên 500-530o

Nhiệt độ của sản phẩm khi ra khỏi khuôn rất quan trọng để đạt được thành phần kim loại như ý. Nhiệt độ nóng chảy làm kim loại chảy ra và ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt sản phẩm

Nhiệt độ định hình tốt nhất:

Nhiệt độ nhôm cây và tốc độ định hình phải trên nhiệt độ xử lý và dưới nhiệt độ nóng chảy (620 độ). Nhiệt độ xử lý dao động tuỳ theo loại hợp kim, ví dụ như hợp kim 6063 có nhiệt độ xử lý là 498 độ trong khi 6005 là 510 độ

Tốc độ kéo: là tốc độ máy kéo di chuyển trong quá trình định hình. Tốc độ này dùng để đo năng suất nhưng còn phụ thuộc vào hình dạng định hình. Tốc độ được đo bằng m/phút và feet/phút. Trong những nhà máy hiện đại tốc độ này khoảng 80m/phút cho sản phẩm định hình đặc

Tốc độ của piston trong quá trình định hình, được đo bằng milimet/phút hoặc inch/phút và là một thành phần để đánh giá năng suất. Tốc độ của piston đáng tin cậy hơn tốc độ của máy kéo do không phải lúc nào máy kéo cũng kéo sản phẩm nhanh

Nhiệt độ khuôn: rất quan trọng trong quá trình định hình, nên vào khoảng 425 độ trước khi định hình sản phẩm. Nếu không đạt nhiệt độ này sản phẩm sẽ dính vào khuôn hay nghiêm trọng hơn là hư khuôn.

Nhiệt độ hộp đựng phải ở 426 độ hoặc gần bằng

Nhiệt độ làm mát: nhôm định hình được làm mát để thành phần hợp kim không kết tủa làm ảnh hưởng đến cấu trúc kim loại và độ bền, các thành phần bị “đóng băng”

Có 3 phương pháp làm mát:

  • Không khí
  • Không khí và hơi nước
  • Nước

Phương pháp và số lượng làm mát tuỳ thuộc vào tốc độ định hình, độ dày sản phẩm và thành phần kim loại đặc biệt là độ bền

Tôi luyện

Tôi luyện là kết hợp của độ cứng và độ đàn hồi trong cùng một tấm kim loại. Những chữ cái E, F, O, H, T có nghĩa gì?

F|

Nhà sản xuất không tính đến độ kéo căng của sản phẩm cũng như xử lý nhiệt, không có giới hạn thành phần. Độ bền thay đổi theo từng lô hàng

O|

Dùng cho các sản phẩm rèn, chiụ được xử lý nhiệt để hạn chế thành phần cơ khí đến mức thấp nhất, thường được mô tả là “kim loại mềm”

W|

Có thể xử lý nhiệt. Độ cứng và độ đàn hồi không ổn định, dùng cho hợp kim có thể xử lý nhiệt. Sau khi xử lý nhiệt, kim loại được làm cứng tự nhiên bằng cách để nguội. Chỉ khi được chỉ định thời gian luyện (ví dụ 1 giờ) nó được dùng cho những ứng dụng cụ thể

H|

Đã được kéo dãn, dùng cho những sản phẩm đã tăng độ bền bằng cách giảm độ kéo dãn hoặc làm lạnh. Theo sau chữ “H” luôn có 1-2 số

T|

Xử lý nhiệt cho ra các sản phẩm khác với F, O, H. Dùng cho những sản phẩm đã tăng độ bền qua xử lý nhiệt, thêm hoặc không thêm phụ gia, thêm hoặc không thêm chất kéo dãn. Theo sau chữ “T” luôn có 1-2 số

Lò luyện

Nhiều sản phẩm định hình được xử lý nhiệt trong lò. Quá trình xử lý này để phân tán magnesium và silicon vào các nguyên tử nhôm để tăng độ bền. Nhiệt độ và thời gian rất quan trọng cho quá trình này.

Tất cả các sản phẩm định hình nên được nung trong cùng một thời gian và cùng một nhiệt độ

Nhiệt độ lò thấp làm tăng độ bền nhưng lại cần thời gian lâu hơn

Để đạt được thành phần hợp kim mong muốn cần chọn hợp kim và cách tôi luyện, sau đó chọn phương pháp xử lý thích hợp để đạt được độ cứng và độ đàn hồi, đặc biệt là

  • Phương pháp làm mát
  • Nhiệt độ để xử lý nhiệt
  • Thời gian xử lý

Thu hồi

Thu hồi là lượng kim loại tốt được thu lại sau khi định hình. Nếu định hình 100kg qua máy ép và thu hồi được 85 kg thì tỉ lệ thu hồi là 85%.

Khúc nhôm còn lại không thể thu hồi do gốc của nó không được định hình. Phần gốc của sản phẩm định hình hư do máy kéo kẹp và phải được cắt bỏ

Thu hồi tùy thuộc vào: phế liệu của nhôm phôi, phế liệu của nhôm định hình, phần dư của nhôm định hình, phần hư do máy kéo kẹp

Năng suất

Những chỉ số chính biểu diễn trong quá trình định hình:

  • Tính hiệu quả của máy ép: thành phẩm của máy so với số lượng mục tiêu mà nhà sản xuất đưa ra
  • Tỉ lệ thu hồi của máy ép: so với thu hồi tại máy cắt (trọng lượng có thể bán được, sản phẩm được cắt) với thành phẩm của máy ép
  • Trọng lượng tính trên đầu người, trên giờ
  • Phế liệu bên trong máy
  • Tỉ lệ kim loại bị trả về

Công ty thu mua phế liệu Bảo Phát tổng hợp

Nhận xét - Bình luận :: Những điều cần biết về nhôm (p2)

Có thể bạn quan tâm