รูปกระบวนการถลุงแร่บอไซด์เพื่อผลิตอลูมิเนียม

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      มีการคัดกรองแยกสารละลายโซเดียมอลูมิเนตออกจากโคลนแดง สารละลายโซเดียมอลูมิเนต ที่แยกออกมาแล้วนั้น จะถูกส่งไปที่ อุปกรณ์เร่งให้ตกตะกอน (Precipitator) ในอุปกรณ์นี้ เกร็ดผลึกอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ จะถูกเติมไปที่ โซเดียมอลูมิเนต และเข้าสู่การปั่นผสมสารละลาย เนื่องมาจากออกไซด์ของอลูมิเนียมในสารละลายที่สะสมอยู่ในผลึกอลูมิเนียม ไฮดรอกไซด์

       หลังจากกระบวนการตกตะกอน สารละลายจะผ่านกรองเพื่อคัดแยกผลึกอลูมิเนียม ไฮดรอกไซด์ออกจากสารละลาย ผลึกที่แยกออกมาแล้ว และถูกให้ความร้อนในเตาเผา เพื่อที่จะขจัดน้ำออก ผลที่เกิดขึ้นคือจะได้ผงออกไซด์ของอลูมิเนียมสีขาว (อลูมิเนียม กับออกซิเจน)

      การแยกอลูมิเนียมออกจากออกซิเจน ออกไซด์ของอลูมิเนียมจะละลายใน อ่างหลอมเกลือ (Molten cryolite salt) ที่มีอุณหภูมิสูง อ่างหลอมนี้จะมีกระแสไฟฟ้าผ่านลงไปในอ่าง ไฟฟ้าทำปฏิกิริยาก่อให้เกิดการแยกตัวของอลูมิเนียมแยกออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ออกซิเจนจากออกไซด์ของอลูมิเนียม สกัดคาร์บอนไดออกไซด์ และแยกออก

      อลูมิเนียมที่หลอมได้จะอยู่ที่ก้นหม้อหลอม จะมีท่อยื่นลงไปเพื่อดูดอลูมิเนียมที่อยู่ก้นอ่างนี้ จากนั้นก็จะส่งไปที่ ทัพพี (Ladle) หรือเบ้าหลอม (Crucible) ดูที่รูปด้านล่าง

รูปการผลิตอลูมิเนียม

เว็บไซต์กระบวนการผลิตอลูมิเนียม

รูปอลูมิเนียมออกไซด์ ในเส้นทางเดินของหม้อหลอม

      รูปด้านบน แสดงถึงท่อทางหม้อหลอมในการใช้ในการหลอมอลูมิเนียม มีแท่งนำไฟหนัก (Heavy bus bars) เพื่อใช้ส่งกระแสไฟเพื่อที่จะสกัดคาร์บอน วางในตำแหน่งที่เห็นชัด ยื่นออกไปทางด้านของหม้อหลอม ผู้ปฏิบัติงานจะจับท่อที่ใช้ ส่งผ่านโลหะที่เป็นของเหลวลงไปที่เบ้าหลอม

รูปการเทอลูมิเนียมหลอม

      โลหะในเบ้าหลอมเป็นการหล่อ (Cast) ไปเป็น พิก (Pigs) หรือ อินก็อท (Ingots) (การหล่อดิบ (Crude castings)) แต่ละพิก หนักประมาณ 23 กิโลกรัม (50 ปอนด์) พิกนำมาหลอมใหม่อีกครั้งในเตาขนาดใหญ่ จากนั้นก็ทำการเลือกธาตุที่จะผสม และในบางกรณี ยังเอาเศษอลูมิเนียม เติมลงไปเพื่อให้หลอมเหลว

รูปแท่งพิกของอลูมิเนียม

      หลังจากผสมธาตุ และเศษลงไปหลอมแล้ว ก็ทำการเทผ่านตัวกรอง และหล่อไปเป็นโลหะอินก็อท (Ingot) ขนาดใหญ่ อินก็อทเหล่านี้มีขนาดความหนา 50 มิลลิเมตร (2 นิ้ว) กว้าง 127 มิลลิเมตร (5 นิ้ว) และยาวถึง 500 มิลลิเมตร (20 นิ้ว)

รูปอลูมิเนียมหลอมถูกเทลงแม่พิมพ์

      ซึ่งจะมีความแตกต่างกับแท่งเหล็กกล้าอินก็อท โดยอินก็อทอลูมิเนียมส่วนใหญ่ จะไม่เทลงไปในขั้นตอนเดียว โดยจะค่อย ๆ เทจะระดับหนึ่งจะมีแผ่นทองแทงแดงมาคลุมเป็นชั้นหนึ่งเป็นการรองรับอินก็อทในแม่พิมพ์  (Mold) เป็นส่วนที่อยู่ชั้นล่าง และจากนั้นก็เทที่เหลือลงไป

รูปกระบวนการทำอินก็อทอลูมิเนียม

      จากการเทลงไปในแม่พิมพ์ จะมีสเปรย์น้ำคอยฉีดที่ก้อนด้านล่าง และด้านข้างของอินก็อท เพื่อทำให้มันเกิดเป็นของแข็งอย่างรวดเร็ว

รูปอินก็อท อลูมิเนียมในแม่พิมพ์

วิดีโอการะบวนการทำอินก็อทอลูมิเนียม

กระบวนการนี้เรียกว่า การหล่อเป็นท่อน (Drop casting) หรือการหล่อกึ่งการต่อเนื่อง (Semi-continuous casting)

      ในปัจจุบันในการทำอลูมิเนียมนิยมที่ทำการเทโดยการหล่อแบบต่อเนื่อง หลังจากที่แท่งอินก็อทเย็น จะนำออกมาจากแม่พิมพ์ มันจะถูกนำไปแช่ลงในบ่อ ซึ่งเป็นการให้ความร้อนซ้ำโดยให้อุณหภูมิสม่ำเสมอ

      อินก็อทที่ร้อนอยู่จะนำไปวางบน ตารางระนาบ (Runout table) ในขณะที่อินก็อทยังคงร้อนอยู่ ลูกกลิ้งขนาดใหญ่จะกดลงบนแท่งอินก็อท จากความหนา 60 เซนติเมตร (24 นิ้ว) ให้เหลือความหนา 2.5 เซนติเมตร (1 นิ้ว) หรือน้อยกว่านั้น

รูปการรีดอลูมิเนียม

วิดีโอการรีดอลูมิเนียม

      อลูมิเนียมที่หล่อขึ้นส่วนมาก จะถูกรีดให้เป็นแผ่น หรือเป็นชิ้นยาว อลูมิเนียมบางงานถูกหล่อไปเป็นอินก็อทเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 25 เซนติเมตร (10 นิ้ว) และยาว 150 เซนติเมตร  (5 ฟุต) หรือมากกว่านั้น

      จากนั้นก็นำอินก็อทเหล่านี้ ไปให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง และนำไป กดรีดขึ้นรูป (Extrusion press) โดยนำไปกดลงผ่านตัวดาย (Die) ซึ่งมีรูปแบบรูปร่างตามความต้องการ

รูปการกดอัดขึ้นรูปจนเป็นอลูมิเนียมแท่ง

รูปการกดอัดขึ้นรูป

วิดีโอการกดอัดขึ้นรูป

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“คนที่ประสบผลสำเร็จ

ไม่ใช่อยู่ที่แรงถึง

แต่อยู่ที่ มีความตั้งใจแน่วแน่

ชัดเจน ไม่เปลี่ยนแปลง”