铝加工行业的技术创新及应用

铝加工行业的技术创新及应用

王栋

（新疆众和股份有限公司新疆维吾尔自治区830013）

摘要：在铝加工行业发展的同时，对其中发现的一些问题也是值得关注的，需要想办法妥善解决这些问题，排除忧患，这不仅关系到企业的长期稳定发展，还关系到21世纪中国在世界铝加工行业的强国地位。因此，铝加工技术创新及应用值得深入思考。

关键词：铝加工行业；技术创新；应用

引言

我国的原铝产量、铝加工材年产量、铝合金出口量大幅增加，已成为世界铝业大国、铝加工业大国。但是，我国铝产品加工在品种、质量、加工技术以及综合经济技术指标等方面还相对落后，与国际先进水平仍有一定差距。

一、铝加工技术的研究现状

（1）铝材加工企业众多，不过（建议改为但是）大多数企业缺乏自主创新能力。我国铝材加工企业呈现逐年递增的趋势，不过，（建议改为但是）多数企业的生产工艺与技术比较落后，企业也多不重视人才的培养与新技术开发，导致企业自身的创新能力欠缺。

（2）我国铝加工企业对铝资源的消耗量极大，同时在铝加工过程中产生的污染相对大。不少铝加工企业所采用的生产方式较为不规范，这在很大程度上使生产过程中产生较大的环境污染。我国在铝加工方面的综合指标，和世界先进工艺相比依然有一定的差距存在。

（3）我国的铝加工产业中依然表现出产能有增无减以及产业难以优化调整的现象。

（4）铝加工的产业链相对较短，不具备较强的市场竞争实力。铝加工产品表现出严重的同质化现象，行业的产能过剩问题凸显，市场竞争环境不断恶劣，导致企业的经济效益有所下降。另外，在加工过程中，所采用的技术相对落后，不具备较强的技术创新力，铝制高端产品的种类与数量均偏少。

二、铝加工行业的技术创新及应用

1、分步结晶法生产高纯铝

精炼操作法在运行作业时，工作人员需要将电解原铝液安置在石墨坩埚中，并利用石墨冷却管中的气体对该金属溶液进行冷却处理，确保管道周邊形成溶液结晶。随后，工作人员需要对环状柱进行上下运动，确保管道周边的结晶体掉落下来。并对结晶周期地施加一定的压缩力。

该技术工艺在运行过程中，能够将小结晶汇集烧结成大结晶，并将部分大结晶进行溶解处理，并利用柱塞对其进行压缩，确保晶格间的含杂质液体被挤到上方的母液部分。一般而言，该操作的反复开展能够确保金属铝溶液的高纯度固体层与液体层进行分离，确保高纯度铝的提取工作。

一般而言，作业人员在完成精炼作业后，需要利用倾动精炼装置对杂质较多的液体层进行排除，从而实现了对于高纯铝的提取。总而言之，该精炼技术主要分为三个阶段：一是形成微小初晶；二是刮落初晶，并进行压缩处理；三是加热使部分初晶，促进结晶的生长。

微小初晶的形成往往加强了对于合金偏析原理的运用，而过程二、三在开展作业时则加强了对于Lux、Flemings设计的分步熔化法进行相关作业。一般而言，该技术的推广运用在最大程度上实现了实现了作业效率以及质量的提升。

该方法在运行的过程中，能够实现了对于传统工艺的改革，并将三层电解法与区熔法进行有效的结合，从而实现了作业运行效率的提升，降低了生产成本。此外，传统分步结晶法在运行作业时，其产生的高纯铝的纯度仅为三个9，而新工艺的推广则实现了高纯铝的纯度达到4～9个九。（建议大小写统一下且可以达到9个九吗?请确认）

目前，高纯铝金属主要运用在电容器、航空等行业中，而其在半导体、电子元件工业的使用量日渐增加。这一状况的出现为高纯铝的大生产提供了市场前景，有助于我国高纯铝的发展。

2、低压电子铝箔的生产技术

2.1生产工艺

目前铝箔生产企业通常通过带式轧制法完成对电子铝箔的生产，这类方法的生产效率较低，在生产过程中，将铝箔毛料进行热压，然后经过铝箔轧机经过多道生产工艺冷轧支撑铝箔，在这一生产过程中，生产后的铝箔材料质量较高，质地均匀，但是整个生产过程费时费力。我国的铝箔生产水平存在一定的局限性，在进行铝箔生产时，需要经过热轧冷轧以及铸融等方式。之后建立清晰的铝箔生产标准，调整生产方向，控制生产因素。

电子铝箔的生产工艺复杂，生产难度大，在对铝箔进行加过中，需要经过一系列的加工过程。每一道工序出现问题都会影响最终的成品质量，因才在进行生产加工过程中，需要了解生产设备的工作参数，控制铝箔产品的生产质量，建立恰当的工作计划，优化工作环节，调整设备参数，提高生产效率。

2.2轧制特点

在对铝箔进行轧制过程中，需要控制低压电子铝箔的轧制特点，注意调节压制过程中的张力，降低铝箔在被压制过程中发生变形的概率。

2.3冷轧

冷轧变形率是对铝箔进行轧制过程中在重要生产工序（此句有点不通顺），为了提升压制效果，就需要控制铝箔压制的冷变形率，对轧制过程中的残留结构进行处理，经过退火、结晶织构等环节完成对铝箔轧制。

2.4退火

退火工序也是重要的生产环节之一，想要提升铝箔的生产效率，就需要控制好退火工序，这样有助于于提升铝箔的成材率。在热轧工序结束时，为了增加坯料的结晶率，就需要更好的对淬火工序进行控温，保证晶粒的冷变形效果，温度的控制是重要的生产难点之一，在控制退火温度时，需要建立准确的调控温度空间，提高生产过程中的静电容量。

3、电极箔含酸废水的处理技术

3.1反渗透法

是利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，出水为无离子水。反渗透装置利用RO膜元件除去大部分（约99%）的无机离子和有机物，反渗透其实是渗透的逆过程，它的除盐机理是：半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔，膜的表面选择性的吸附了一层水分子，盐类溶质则被膜排斥，化合价态越高的离子被排斥越远，膜孔周围的水分子在反渗透压力的推动下，通过膜的毛细血管作用流出纯水而达到除盐目的。反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定，水中被截留的物质包括无机物、糖类、氨基酸、BOD、COD等，通过的物质只有水和溶剂，对高价离子及复杂单价离子的脱除率可以超过99%，对单价离子如：钠离子、钾离子、氯离子的脱除率稍低，也超过了98%；对分子量大于100的有机物脱除率也可达到98%。反渗透法与其他处理方法相比具有设备简单、运行稳定、效益高、占地少、操作方便、能量消耗少、适应范围广、自动化程度高和出水质量好等优点。

3.2化学中和法

化学中和法是最为常见的处理含酸废水的方法，这是一种基本的化学反应，反应式为：

H++OH-→H2O，最直接的中和法就是将酸性废水与碱性废水直接混合搅拌，这是最经济简单的办法；对于浓度较高、成分简单的酸应当回收利用，比如回收再生酸、硫酸亚铁等。现在经常用的是加碱中和的办法，使酸、碱溶液充分混合，调节废水PH值达到中性。但是这种常规的中和沉淀、过滤工艺只是将酸性废水处理至可达标排放，其中的可回收利用的成分都浪费掉了，并且中和后会产生大量的固体废物形成二次污染，不仅破坏环境，更不利于企业长足发展。

结语

通过对铝加工技术的不断改革和创新，将会研发出更多高性能的铝合金，方便人们的生活。目前，我国处于铝加工技术发展的机遇期，发展前景好，把握好发展机遇，我国不仅是铝业大国，而且能成为铝加工强国。

参考文献：

[1]许国栋，敖宏，佘元冠.可持续发展背景下世界铝工业发展现状、趋势及我国的对策[J].中国有色金属学报.2012（07）

[2]张代录.2A12合金的无润滑管材挤压工艺实验研究及穿孔针系统的结构优化[D].兰州理工大学2012（12）