Rosyjskie aluminium

Pisze Rustam Adagamov aka drugoi: Napisali do mnie z firmy RUSAL i zapytali, czy chcę spojrzeć na to, jak produkują aluminium w swoich fabrykach. Propozycja idealnie pasuje do mojej serii "Jak to się robi", więc bez zastanowienia się zgodziłem. Zawsze zastanawiałem się, jak metal jest wykonany z gliny za pomocą elektryczności. I bardzo interesujące jest spojrzenie na to, jak coś jest produkowane w naszym kraju, a nie tylko napędzanie oleju przez rurę.

(Tylko 30 zdjęć)

Post sponsorowany: Nadprzyrodzony zegarek online: Ratowanie ludzi, polowanie na zło to rodzinna sprawa braci Winchester. To nie jest dochodowy interes - ani twoje wynagrodzenie, ani ubezpieczenie medyczne, ale zamiast podziękowań - wiele problemów: zwiększone obrażenia, ciągłe ryzyko rozstania z grzeszną duszą, kłopoty z policją, FBI i innymi służbami rządowymi.

Okazało się, że mamy całą listę miejsc, do których można się udać, zrobiliśmy harmonogram i wyruszyłem w pierwszą podróż: najpierw do Sayanogorsk, gdzie są trzy fabryki w RUSAL, a następnie w Krasnojarsku, gdzie znajduje się jeden z największych na świecie (jeśli nie najbardziej duża) roślina aluminiowa.

Po czterech dniach spędzonych w fabrykach wydaje się, że jestem w stanie wyprodukować aluminium w domu - tak mi pokazali wszystko szczegółowo i wyjaśnili.

Wszystko jest w porządku.

Aluminium jest trzecim najobficiej występującym pierwiastkiem chemicznym na Ziemi po tlen i krzem. W układzie okresowym znajduje się pod numerem 13 i jest oznaczony jako Al. Z natury jest dużo aluminium, ale wszystko, co nas otacza, powstaje w sposób przemysłowy - nie jest to złoto, a nie platyna, które istnieją w postaci bryłek.

Chociaż czasami zdarzało się, że aluminium ceniono ponad cennymi metalami. W Pliniusz Starszy w "Historii naturalnej" znajduje się wzmianka o mistrzu, który przyniósł cesarzowi Tyberiuszowi miskę jasnego białego metalu, wydobytą w jego słowach z gliny. Tyberiusz był wówczas przerażony, że całe jego bogactwo zostanie zdewaluowane i zwyczajowo odciął głowę mistrza - wtedy problemy konkurencji na rynku zostały rozwiązane w prosty sposób. W 1855 r., Kiedy aluminium po raz pierwszy zostało pokazane publiczności na Wystawie Światowej w Paryżu, nazwano je "srebrem z gliny", był to bardzo drogi metal. Na dworze cesarza Napoleona III podczas ceremonialnych obiadów naczynia i urządzenia dla członków rodziny cesarskiej były wykonane z aluminium, reszta z nich była zrobiona ze zwykłego złota..

W naszym życiu są dwie nazwy związane z pojawieniem się aluminium: Alessandro Volta i Humphry Davy. Włoska Volta przeprowadziła eksperymenty z galwaniczną energią elektryczną, tj. z energią elektryczną pochodzącą z procesów chemicznych. Wynalazł i wykonał urządzenie składające się z naprzemiennych płyt miedzianych i cynkowych, oddzielonych paskami tkaniny zwilżonej kwasem siarkowym. Wtedy wierzono, że elektryczność z tzw. "Kolumna Voltaic" może być leczona różnymi dolegliwościami, a wynalazek Volty szybko stał się modny. Chemicy rozumieli, że za pomocą elektryczności możliwe jest rozkładanie złożonych ciał na proste i wytwarzanie metali, które w przyrodzie istnieją tylko jako związki..

Angielski chemik Humphry Davy, profesor z Royal Institute, pracował nad eksperymentami z instalacją elektrolityczną, z którą próbował wydobywać czyste metale. Przepuścił przez wodę prąd elektryczny, w którym zanurzył różne substancje - drut platynowy, rtęć, sodę kaustyczną. Więc dostał metale, teraz znane jako sód i potas. Stront i bar zostały pozyskane przez Davy podczas rozkładu ziem alkalicznych. W 1808 roku zbliżył się do stworzenia aluminium z tlenku glinu, który nadał mu nazwę aluminium. Humphry Davy można nazwać ojcem nowoczesnego przemysłu aluminiowego - teraz wszystkie przedsiębiorstwa na świecie stosują jego metodę elektrolityczną.

Jednak prawdziwe aluminium wciąż było daleko. Eksperymenty Devi kontynuował duńskiego fizyka Hansa Christiana Oersteda i niemieckiego chemika Friedricha Wöhlera. Uzyskanie aluminium w postaci kilku ziaren wielkości szpilki od Woehlera zajęło prawie dwie dekady. To prawda, że ​​nie był to czysty metal, ale jego stop z potasem, rtęcią i platyną. Wöhler był w stanie uzyskać to po raz pierwszy w 1827 roku..

W 1856 roku Francuz Henri-Etienne Saint-Claire Deville, znacznie obniżając cenę i ulepszając technologię Wöhler, rozpoczął pierwszą przemysłową produkcję aluminium w zakładzie Tissier Brothers w Rouen. W ciągu dnia fabryka w Deville wyprodukowała dwa kilogramy aluminium. W 1857 r. Kilogram tego metalu kosztował 300 franków. W tych latach pomieszczenie w Paryżu można wynająć za 20 franków..

Produkcja aluminium metodą chemiczną rozpoczęła się w innych krajach - w 1888 r. W Anglii zaczęła działać fabryka do produkcji metalu metodą Deville'a. Eksperymenty na produkcji aluminium zostały przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych - na szczycie obelisku George Washington Memorial w 1888 roku zainstalowano małą piramidę z czystego aluminium, którą następnie wyprodukował tylko jeden człowiek, William Frishmus. W tym czasie było to wydarzenie - piramida o wysokości 22 cm i wadze 3 kg została nawet postawiona przed zainstalowaniem w sklepie z biżuterią Tiffany w Nowym Jorku. Trzy kilogramy to dużo, w 1885 roku wyprodukowano tylko 28,3 kg aluminium w USA. W oknie zawsze stał tłum - wszyscy chcieli spojrzeć na aluminiowy cud. Piramida przetrwała do dnia dzisiejszego, po prostu trochę stopiona z częstych uderzeń piorunów.

Ale do tej pory nie można było w pełni nazwać produkcji przemysłowej. Aluminium było cennym metalem, a naukowcy marzyli o jego praktycznym zastosowaniu. Proces chemiczny był kosztowny i został zastąpiony przez elektrolizę, wynaleziony przez Davy'ego. Aby to zrobić, trzeba było poczekać, aż pojawi się mocniejsze źródło energii elektrycznej, które zastąpi kolumnę woltową. Francuz Paul-Louis Eru i amerykański Charles Martin Hall, niezależnie od siebie, jednocześnie wynaleźli i opatentowali metodę elektrolityczną do przemysłowej produkcji aluminium. W 1883 roku Eru na marginesach swojego skoroszytu rysuje praktycznie nowoczesny elektrolizer - anodę węglową umieszcza się w małym tyglu z kriolitem, który służy jako katoda. Eru ogrzewano tygiel do 1100 stopni, zawalił się i znaleziono aluminium w otrzymanym stopie..

Co ciekawe, dalszym usprawnieniom technologii i wzrostowi produkcji aluminium sprzeciwiali się właściciele produkcji - nie byli zainteresowani spadkiem cen metalu i pod każdym względem uniemożliwili wprowadzenie nowych wynalazków w tym zakresie. Bracia Coles, którzy posiadali fabrykę w Lockport, chcieli nawet kupić patent Hall, aby konkurenci z niego nie korzystali..

Tak czy inaczej, postęp technologiczny stał się czymś naturalnym - aluminium stało się powszechnie dostępnym materiałem, a pod koniec XIX wieku nie zrobiono z niego cennych komentarzy, ale przedmioty gospodarstwa domowego, urządzenia optyczne, naczynia i przybory kuchenne, które zaczęły wypierać tradycyjną miedź i żeliwo. Pojawił się i folia aluminiowa jako opakowanie do żywności. Czekolada foliowa to produkt z końca XIX wieku.

Dalsza historia aluminium w życiu człowieka to poszukiwanie jego nowych właściwości i właściwości. Nowe stopy zostały wykonane z aluminium, dobrze wchodził w interakcje z innymi metalami. W 1903 roku niemiecki metaloplastyk Alfred Vilm, po wielu latach eksperymentów, uzyskał solidne aluminium ze stopu z miedzią, magnezem i manganem. Nowy materiał nazwano duraluminium (z łaciny durus - solid). Metal ten stał się podstawą do budowy samolotu - w 1920 roku słynny ANT-2 zaprojektowany przez Andrieja Tupolew został wykonany z radzieckiego analogu, zwanego aluminium kolczugowym..

Rosja stała się trzecim krajem na świecie, w którym zaczęto produkować aluminium w sposób przemysłowy. Pierwszy zakład został założony w 1885 r. Przez przemysłowca A. Novoveysky, znajdował się w pobliżu Trinity-Sergiusz Ławra. W 1916 r. Znaleziono złoża boksytu w okolicach Tichwin. W 1929 roku w elektrowni Krasny Vyborzhe zamontowano sześć elektrolizerów. 27 marca na tym sprzęcie uzyskano pierwsze osiem kilogramów radzieckiego aluminium. Został wyprodukowany przy użyciu energii elektrycznej z Volkhovskaya HPP i materiałów domowych. Tutaj, w fabryce, zaczęli robić naczynia i naczynia z tego aluminium. Pierwowzorem sowieckiego elektrolizera była francuska łaźnia elektrolityczna. W 1930 r. Zakład Doświadczalny w Leningradzie wyprodukował już 90 ton metalu! Fabryka zbudowana w pobliżu Dniepru stała się drugą hutą aluminium. Kompleks roślinny obejmował instalację tlenku glinu, która przetwarzała około 30 000 ton boksytu, produkcję elektrolizy, przeznaczoną do wytopu 15 000 ton rocznie oraz własną produkcję anod węglowych - podstawę dla odlewni.

W całym kraju zaczęto szukać źródeł surowców do eksploatacji instalacji aluminiowych - zapotrzebowanie na ten metal było ekstremalne. Boksyt znaleziony na południowym Uralu w Baszkirii zaczął przetwarzać odpady wielkopiecowe w tlenek glinu. Wciąż brakowało metalu i trzeba było go przetransportować z zagranicy - z Francji, Norwegii, USA.

Po wybuchu wojny kraj utracił prawie cały swój potencjał produkcyjny aluminium - rozebrano zakłady Wołchowskiego i Dnieprowskiego. "Daj mi 30 000 ton aluminium, a ja wygrywam wojnę" - pisał Stalin do Roosevelta w 1941 roku. ZSRR miał tylko jedną fabrykę aluminium na Uralu, która pracowała na potrzeby przemysłu obronnego. W czasie wojny Ural Aluminium wyprodukował ponad 244 000 ton metalu.

W latach powojennych budowano rośliny Kandalaksha, Nadvoitsky i Wołgograd. W latach 60. i 70. XX wieku, kiedy zaczęto budować duże elektrownie wodne na syberyjskich rzekach w ZSRR, pojawiły się huty aluminium w Irkucku, Krasnojarsku i Bratsku. Problem surowców pozostał - tlenek glinu musiał być kupiony za granicą - w Gwinei, w Afryce. Pierwszym zakładem przetwórstwa materiału importowanego była Rafineria Nikolaev Alumina (1980). Został zaprojektowany do obróbki wysokiej jakości boksytu afrykańskiego..

Po rozpadzie ZSRR przemysł aluminiowy w Rosji znalazł się w trudnej sytuacji - państwo przestało inwestować, a więzi z dostawcami surowców w byłych republikach radzieckich rozpadły się. Brytyjska Grupa Trans-Świat, która przejęła kontrolę nad znaczną częścią rosyjskich hut aluminium, wprowadziła znany system poboru opłat w Rosji, kiedy przywóz surowców i wywozu produktów był bezcłowy, co przyniosło właścicielom ogromne zyski, ale pozbawiło zakłady środków do rozwoju produkcji. Po rozpoczęciu prywatyzacji w 1993 r. Zaczęły pojawiać się struktury przestępcze w branży, mając nadzieję na szybki zysk. Ustanowiono kontrolę nad portami morskimi, fabryki były zmuszone płacić gangsterom za wysyłkę towarów za granicę. W walce o kontrolę nad przemysłem grupy przestępcze próbowały zastraszyć kierowników zakładów, którzy odmówili współpracy z nimi. Ci, którzy odmówili pracy dla bandytów, zostali brutalnie zmasakrowani..

W 1994 r. Oleg Deripaska został wybrany na dyrektora generalnego Huty Miedzi Sayanogorsk. W tym czasie był jego większościowym właścicielem wraz z TWG (bracia Black są znanymi nazwiskami). Trzy lata po powstaniu grupa Siberian Aluminium pod przewodnictwem Olega Deripaski znalazła się w pierwszej dziesiątce światowych producentów wyrobów aluminiowych, a Deripaska zerwała stosunki z Grupą Trans World, pozyskując dodatkowe środki na rozwój w dodatkowej emisji akcji zakładu. W 2007 r. Połączenie aluminium i tlenku glinu aktywów RUSAL, trzeciego co do wielkości producenta aluminium na świecie, grupy SUAL, jednego z dziesięciu największych na świecie producentów aluminium oraz aktywów z glinu szwajcarskiej firmy Glencore, utworzyło United Company Aluminium producent aluminium i tlenku glinu.

Najpierw pojechałem do fabryki aluminium Sayanogorsk, od której zaczęła się historia RUSAL..

1. Od Abakanu, stolicy Chakasji, do Sajanogorska - godzinę jazdy samochodem. Podróżowałem tą drogą dwa lata temu, kiedy miał miejsce wypadek w Sayano-Shushenskaya HPP. Miasto znajduje się w miejscu, w którym kończy się szczyt Khakass i zaczynają się góry Sayan. Plant (a tak naprawdę jest ich trzech) - piętnaście kilometrów od miasta.

2. Więc aluminium Sayanogorsk wygląda z okna zakładu. Przybyłem w niedzielę, na terenie prawie nie było ludzi, ale fabryka działała - technologia produkcji aluminium była ciągła, a na wszystkich warsztatach praca była jak zwykle.

3. Wszystko zaczyna się tutaj - w sklepie elektrolizy. Aluminium produkowane jest tutaj przy użyciu tej samej technologii opracowanej przez Francuza Eru i American Hall, o której pisałem powyżej. To prawda, że ​​teraz wygląda zupełnie inaczej niż w XIX wieku. W Sajanogradzie aluminium powstaje w tak zwanych łaźniach. pieczone anody. Tutaj przywieziono ich na wózku transportowym. Anody te zanurzone są w kąpieli elektrolitycznej, w której wlewany jest tlenek glinu i gdzie staje się on metalem..

4. I tak wyglądała spalona anoda. Jest to materiał zużywalny, który zakład wytwarza również niezależnie. Taka technologia pozwala pozbyć się wielu szkodliwych zanieczyszczeń już na etapie produkcji. Anoda z już uformowaną kostką węgla jest bardziej nieszkodliwa, ponieważ substancje żywiczne są usuwane z niej podczas procesu produkcyjnego. Współczesne rośliny budowane są z obliczeniem wykorzystania właśnie takich anod. Jest też technologia norweskiego Soderberga, która na przykład pracuje w Aluminiowej Fabryce w Krasnojarsku, ale opowiem o tym później.

5. Wiersze elektrolizerów wychodzą, jak się wydaje, poza horyzont. Są to dwa nowe warsztaty w Sayanogorsk, zbudowane w latach 2004-2006 i przydzielone do odrębnej fabryki, o nazwie Khakassky - łatwiej było szukać inwestorów na budowę nowego zakładu. W tym warsztacie, bardzo niewielu ludzi, spotkałem tylko jedną osobę. Proces produkcji jest prawie całkowicie zautomatyzowany - na wierzchu nalewany jest tlenek glinu, po zakończeniu cyklu dźwig przybywa, a aluminium pompowane jest przez pompę próżniową do dużego wiadra.

6. Ta konstrukcja żurawia pompuje aluminium z trzech ton kąpieli elektrolizy, a następnie wlewa go do wiaderek, które następnie zabierają do odlewni. Aby wyprodukować tonę aluminium, potrzeba prawie dwóch ton tlenku glinu, pół tony węgla (dla anody) i około 15 000 kWh energii elektrycznej. Cały sprzęt w warsztacie jest rosyjski, wykonany w centrum inżynieryjno-technologicznym firmy RUSAL, ale surowce są importowane - z Gwinei, Jamajki.

7. Sklep elektrolizy to nie tylko szkodliwa produkcja dla ludzi, ale także sprzęt fotograficzny. Każda tona aluminium to 280 000 metrów sześciennych gazu. A jeśli nauczyłeś się radzić sobie z emisjami za pomocą systemu filtrów, a następnie ze sprzętem fotograficznym i wideo, jak mi powiedziano przez uczestników, lepiej nie zbliżyć się do elektrolizerów - istnieje silne pole magnetyczne.

8. Co dalej? Ponadto wiadro z aluminium jest umieszczane na wózku i zabierane do odlewni. Tam czeka na piec, w którym prosty stop dla klienta wykonany jest z prostego aluminium. Zdjęcia odlewni pochodzą z aluminium Sayanogorsk, zbudowanego w czasach radzieckich. Sklepy obu fabryk stoją obok siebie i różnią się jedynie wyglądem kolorystycznym. Nawiasem mówiąc, dwa sklepy nowego zakładu Khakassky (Khaz) są pierwszą fabryką aluminium zbudowaną w Rosji w ciągu ostatnich 20 lat. Cóż, najnowocześniejszy, oczywiście.

9. W odlewni znajdują się gigantyczne piece, wewnątrz których jest strasznie patrzeć - jest mała fala stopionego metalu, podgrzewana do 700 ° C. Tutaj aluminium jest gotowane na żądanie - na życzenie konsumenta. Każdy potrzebuje innego metalu, z dodatkami do niektórych produkcji.

10. Tak więc, czyste aluminium przyniesione ze sklepu elektrolizy wlewa się do pieca. Nie wiem, dlaczego na zdjęciu okazało się czerwonawe - w ogóle jest jasnoszare.

11. Obok pieców - dodatki na stopy: krzem, tytan do domieszkowania, cyrkon w postaci wlewków.

12. Tutaj mistrz monitoruje dodatki w procesie wytapiania metalu. Po ułożeniu składników przyszłego stopu w piecu, mistrz pobiera próbkę, sprawia, że ​​jest mały, wielkości krążka hokejowego, wlewki i wysyła go do laboratorium chemicznego w celu sprawdzenia jego działania..

13. Ten piec jest odlewany aluminium na świnie - dla tych klientów, którzy potrzebują metalu w swojej własnej odlewni..

14. Podczas gdy aluminium powoli porusza się wzdłuż przenośnika, ma czas na stwardnienie, a przy wyjściu pracownik po prostu wkłada sztabki w stosy..

15. Aluminium to piękny metal..

16. Słońce świeci w bocznych oknach na dachu iw warsztacie - prawie teatralne światło. Pracowników w piecach, jakby w świetle reflektorów.

17. Na panelu kontrolnym maszyny napełniającej, gdzie wytwarzają cylindryczne wlewki o długości kilku metrów dla przemysłu kablowego.

18. Metal wlewa się w formy pionowe..

19. Aluminium krystalizuje w formach, pokrywa jest unoszona, produkty są gotowe.

20. Żuraw podnieś jeszcze ciepłe wlewki aluminiowe i zanieś je do specjalnego stołu.

21. Mistrz kładzie sztaby z rzędu..

22. I nakłada na nich pieczęć jego zmiany i datę produkcji.

23. Gdzie indziej w warsztacie długie cylindry są pocięte na kawałki..

24. Made in Russia.

25. Dla niektórych klientów odlewane są tutaj takie gigantyczne sztaby aluminium..

26. Kółka mają krótką przerwę, można pić herbatę. Obok sklepu znajduje się całodobowa jadalnia, dla pracowników jest prawie za darmo - są śmieszne ceny, a każdemu wypłaca się 70 "obiadowych" rubli dziennie.

27. Tutaj możesz również spojrzeć na wyniki analiz próbek "twojego" metalu w laboratorium..

28. W tym czasie w nowym odlewni ChAZ znajduje się pakowanie i ładowanie gotowych produktów do wagonów kolejowych..

29. Fabryka skarży się na Koleje - zmiażdżyła ich taryfy. Monopolista podnosi ceny wysyłek z roku na rok.

30. Dwa nowe warsztaty elektrowni aluminiowej Khakass.

Zobacz następujące serie: jak robią folia w zakładzie Sayanal, jak działa fabryka aluminium w Krasnojarsku, największy na świecie.

Przepraszam za długi tekst, ale bez historii aluminium, nie można było powiedzieć, jak to się robi.. ??

P.S. Tradycyjne dzięki serwisowi prasowemu RUSAL i Sayanogorsk Plant za zaproszenie i pomoc w przygotowaniu raportu.