Посуда из силумина плюсы и минусы: ≡ Плюсы и минусы алюминиевой посуды ‖ МОЯ Посуда

Однако минусы у «тефлоновой» посуды также имеются. Она относительно недолговечна — срок ее службы около трех лет, перегревать ее также не желательно. Мыть посуду с тефлоновым покрытием можно любыми химическими средствами, покрытие надежно защищает посуду от мелких царапин, однако тереть жесткими мочалками или абразивным порошком не стоит — покрытие наверняка придет в непригодность. А это уже серьезная угроза здоровью. Тефлоновые хлопья гораздо вреднее самых масляных картофельных чипсов.

Эмалированная посуда хороша не только для готовки, но и для хранения различных маринадов и соленых овощей в холодильнике. Плюсов у такого покрытия немало: при бережном обращении с этим покрытием гарантируется высокая безопасность приготовленной пищи и долговечность посуды. Однако посуду с эмалированным покрытием нужно тщательно выбирать — из некачественной эмали могут выделяться тяжелые металлы. А определить качество самостоятельно довольно сложно. Если эмаль на вашей посуде повреждена, необходимо без малейших раздумий избавиться от такой посуды. Сколы же могу появиться не только от ударов, но и от неосторожной чистки посуды, и влекут за собой различные проблемы с желудком.

Посуда из алюминия кажется одним из самых практичных видов. К ней ничего не пригорает, она хорошо переносит перемены температуры, мало весит, обладает отличной теплопроводимостью, да и вообще отлично моется. К сожалению, тут есть несколько больших «но». Из-за большого спроса на такую посуду стали появляться дешевые аналоги с различными примесями (в том числе свинца, мышьяка и тд), что делает ее непригодной для готовки. Толстостенная литая посуда из алюминия обычно делается из вторичных сплавов, на которые воздействует даже обычная поваренная соль, что приводит к разрушению такой посуды. И даже в качественной посуде из алюминия нельзя готовить кислую, соленую пищу, различные морсы, компоты и кисломолочные продукты. По факту, такая посуда безопасна лишь для кипячения воды и приготовления каш и макарон без специй.

Посуда с керамическим покрытием имеет антибактериальные свойства, экологична и имеет, по сути, всего один минус — очень нежное хрупкое покрытие, ее нельзя с холода сразу ставить в духовку или на плиту — разобьется, кроме этого она очень быстро впитывает в себя масло, что затрудняет мытье.
Старые бабушкины чугунные сковороды хороши лишь для блинов и оладьев. На каждый день, увы, они не пригодны. При частом использовании этой посуды она начинает окрашивать пищу в темный цвет и оставлять «металлический» привкус, который мало кого порадует в блюде.

Медная посуда считается одной из самых дорогих, а пища, приготовленная в такой посуде — самой вкусной. Медь обладает хорошей теплопроводимостью, что сокращает время приготовления пищи, поверхность такой посуды не окисляется, долго держит тепло, и пища в ней меньше пригорает.

Выбор посуды зависит от преследуемых на кухне целей. Если вы готовите ежедневно, то предпочтение лучше отдать медной посуде. Для редкого приготовления блинчиков можно взять чугунную сковороду. Про алюминий на кухне лучше совсем забыть, а тефлоновую и эмалированную посуду использовать с осторожностью.

Белоусова Анна

плюсы и минусы> Life Your Way

С течением времени, с развитием технологий, произошло улучшение от материалов для женских парикмахерских до кухонных принадлежностей. Когда-то глиняная посуда была единственным прибежищем кухонной утвари. Люди не могли представить себе приготовление пищи без фаянса. Теперь, в современную эпоху, цивилизация улучшилась. Люди научились использовать разные металлы в кулинарии. Алюминий — один из тех металлов, которые мы покажем, как посуда из алюминия — ваш лучший вариант.

В настоящее время металлический алюминий широко используется повсюду. Кухонная посуда из алюминия является подходящим выбором для поваров даже для разогрева пищи. Но прежде чем использовать что-либо, необходимо знать о его плюсах и минусах. Там, где говорится о рисках для здоровья, в этой статье мы надеемся приложить особые усилия, чтобы прояснить ‍относительно наилучшей анодированной посуды.

Нет никаких сомнений в том, что легкий алюминий является отличным проводящим металлом , но он также имеет сильное побочное действие.

Воздействие на уксусные продукты, такие как уксус, помидоры и цитрусовые.Нагревание этих продуктов в алюминиевых сосудах может испортить вкус и внешний вид еды и привести к тому, что поверхность кастрюли станет полой. Приготовленные в алюминиевой посуде, мы ощущаем на языке слабый металлический привкус томатного соуса и лимонного йогурта. Однако норма поступления алюминия в пищу минимальна.

Лабораторные эксперименты показали, что томатный кетчуп, нагретый в алюминиевом контейнере в течение нескольких часов и хранящийся в течение ночи в соответствующем контейнере, показал только 0,0025 мг алюминия через чашку.По мнению большинства медицинских ассоциаций, некоторые научные редакторы сообщают, что использование алюминиевой посуды не представляет опасности для здоровья.

Сколько алюминия выщелачивается из посуды в пищу?

Согласно исследованию, 5 мл алюминия на килограмм пищи в шесть раз превышает уровень SRL (конкретный предел выброса), установленный европейским обществом для продуктов Aluminium Cookware. В ходе другого исследования исследователи заметили, что приготовление пищи на алюминиевой сковороде с пищевым маслом и питьевой водой не вызывает такого сильного выщелачивания SRL, как кислотные растворы.

В действительности жидкая 0,5% лимонная кислота превосходит интенсивные 638 миллиграммов на литр, что указывает на то, что TWI (допустимое недельное потребление) алюминия для ребенка весом 15 кг превысит 298 процентов (а его объем составляет. 83,6 процента) до 70 кг. Для взрослых с избыточным весом TWI содержит 10 мл лимонного сока ежедневно в течение одной недели.

Плюсы и минусы алюминиевой посуды

Некоторые преимущества алюминиевой посуды:

Алюминий — это легко доступный металл, который в изобилии встречается вокруг нас.Поэтому посуда из этого металла дешевле стальной или керамической.

На данный момент мы знаем, что алюминиевая посуда обычно легкая по весу. Так что большие алюминиевые кастрюли и другие товары для общественного питания, сделанные из алюминия, очень просты в эксплуатации и переноске. Кроме того, алюминиевое оборудование — прочный материал, если он находится в хорошем состоянии.

Алюминиевая проволока для жарки является прекрасным проводником тепла. Именно поэтому он быстро нагревается, а если он относительно плотный, то будет нагреваться равномерно.Алюминиевая сковорода готова к приготовлению в считанные минуты благодаря своим теплопроводным свойствам.

Некоторые недостатки алюминиевой посуды:

1. Алюминий — очень мягкий металл, поэтому он не такой прочный, как нержавеющая сталь.
2. исследования показали, что пользователи алюминиевой посуды имеют более высокий риск развития болезни Альцгеймера.
3. алюминиевая посуда может оставлять пятна при приготовлении кислых продуктов, особенно уксуса.
4. Алюминиевая посуда имеет гораздо более высокую скорость деформации, если ее помещать под холодную воду при высокой температуре из газового диапазона.Если вас беспокоит наличие алюминиевой посуды, мой совет — приобретите посуду из нержавеющей стали или керамики.

Что такое посуда из анодированного алюминия?

Посуда из анодированного алюминия химически связана с кислородом, что делает ее более твердой, гладкой и лучше приготовленной. Внешняя сторона алюминиевых связей образует слой оксида алюминия с кислородом в электрохимическом процессе.

Плюсы и минусы анодированной посуды

Нержавеющая сталь на тридцать процентов слабее анодированного алюминия.В результате он противостоит трению и гниению. Метод анодирования делает алюминий менее пористым. Кроме того, посуду из анодированного алюминия также легко мыть, а анодированный алюминий не реагирует на это, в отличие от обычного алюминия. Это означает, что он не пропускает тяжелые металлы в ваш рацион.

Анодированный алюминий не ядовит и обладает высокой термостойкостью. Такая посуда может быть долговечной, но не гарантированно и может мгновенно сломаться. Приготовление уксусной пищи на алюминиевой сковороде ускоряет этот процесс.Поэтому лучше избегать кислотных очищающих средств, таких как уксус.

Итоги

Некоторые хозяйки выбирают углеродистую сталь, чугун и нержавеющую сталь в качестве кухонной посуды из-за преимуществ анодированного алюминия. А кто-то хочет керамику и хрусталь в качестве посуды. Действительно, благодарность за их сравнительную долговечность, которая делает их, естественно, более экологичными.

(PDF) Силумины: автомобильные сплавы

1 Введение

Сварка трением — это уникальная технология сварки в твердом состоянии, которая особенно полезна при соединении разнородных металлов и сплавов.Сварка трением (FRW) — это процесс сварки в твердом состоянии

, который выделяет тепло за счет трения между деталями

, вращающимися относительно друг друга. Усилие осадки используется для бокового толкания образца

. Сварка трением — это фактически метод ковки, а не

технически сварка, поскольку плавление составляющих металлов не происходит. Сварка трением

применяется с металлами и термопластами в широком спектре авиационных и

автомобильных применений.Сила трения и относительное вращение дают

тепла трения. Таким образом, металл достигает пластичного состояния, и при приложении усилия, достаточного для создания давления осадки

, получается бездефектное сварное соединение [1].

В последние годы цветные металлы, включая алюминиевые сплавы, привлекли к себе

все большее внимание в связи с их применением в морской, аэрокосмической и автомобильной промышленности.

Желчь. Это связано с их высоким отношением прочности к массе, а также с характеристиками естественного старения

, которые придают большую прочность алюминиевому сплаву

[2].Процесс сварки трением приводит к минимальному образованию хрупких интерметаллических соединений

на границе раздела, так как он осуществляется при высоком давлении, причем

— это короткое время обработки и не в расплавленном состоянии [3]. Это не относится к традиционной сварке

, где большее образование хрупких интерметаллических соединений

с увеличением содержания алюминия приводит к снижению пластичности. Гарсия и др. исследовали

стойкость к питтинговой коррозии в хлоридсодержащих средах.Различные зоны

сварных соединений аустенитных нержавеющих сталей [AISI-304L и AISI-316L]

были исследованы с использованием потенциодинамической анодной поляризации и циклической потенциодинамической поляризации, при этом было сделано заключение, что точечная коррозия свариваемых металлов была

больше, чем у основного металла [4]. Bimes et al. исследовали поведение точечной коррозии

прямозубого мартенситного шва в хлоридной среде, поддерживая потенциостатический метод

, и представили тот факт, что ЗТВ была наиболее важной зоной для точечной коррозии

и [5].Сплавы AA6061 содержат дисперсионно-упрочненный алюминиевый сплав

, содержащий магний и кремний в качестве основных легирующих элементов,

с небольшим количеством меди и железа. Кроме того, цинк вместе с магнием или магнием

плюс медь и никель развивают различные уровни прочности. Материалы

, содержащие медь и никель, обладают наивысшей прочностью и более 50 лет используются в качестве конструкционного материала

в пищевой промышленности и в самолетах

[6].Среди термообрабатываемых сплавов в семействе 6xxx представлены сплавы средней прочности

, которые обладают высоким уровнем стойкости к общей коррозии. Коррозионная стойкость

приближается к стойкости нетермообрабатываемого сплава [7]. Многие из этих алюминиевых сплавов

используются в щелочных растворах, особенно в атомной промышленности. Следовательно, для исследования коррозионного поведения прослойки Al – Ni – Cu в щелочных условиях

необходимо

. Методы поляризации, такие как потенциодинамическая поляризация, потенциодинамическая лестница и циклический вольтамперметр, обычно используются для испытаний на коррозию в лабораториях

.Интерметаллическое образование, которое происходит при соединении алюминия и меди

, снижает коррозионную стойкость. Чтобы улучшить коррозию на этом стыке, между алюминием и медью необходимо ввести прослойку из никеля

.

284 E. Ravikumar et al.

Руководство для родителей по небьющейся посуде

Вы провели время на кухне, готовя прекрасный ужин для всей семьи. Вы откладываете порцию вашего ребенка и, в зависимости от возраста, измельчаете ее или разрезаете на небольшие кусочки.И вот, блюдо падает на пол и разбивается, пока вы жонглируете едой с почти неизбежными жалобами, которые обязательно возникнут.

Это обычное явление в любом доме, где есть дети. Возбужденный ребенок может даже случайно опрокинуть тарелку или миску, копаясь в ней руками и кормя себя из рук. Любой родитель, который столкнулся с этим, знает, что использование небьющейся посуды для маленьких детей является абсолютной необходимостью.

Без сомнения, если бы вы заглянули в семейные шкафы в США, там были бы стопки пластиковой посуды или другой небьющейся посуды.Пластик — самый распространенный выбор, но по мере того, как в наше время родители все больше осознают потенциальную опасность использования пластика в домашнем хозяйстве, альтернативы становятся все более популярными.

Чтобы вы могли принять лучшее решение о том, в чем подавать ребенку еду, вот руководство для родителей по небьющейся посуде:

Типы небьющейся столовой посуды

Нержавеющая сталь и меламин — два типа столовой посуды, которую часто называют небьющейся. Но помимо того, что эти материалы небьющиеся, каковы плюсы и минусы этих материалов?

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — это сплав железа, который также содержит некоторое количество хрома.Хром — это то, что делает нержавеющую сталь нержавеющей: он обеспечивает защитный оксидный слой на поверхности стали. Это делает стальной состав устойчивым к коррозии.

Плюсы

Посуда из нержавеющей стали имеет много преимуществ. Во-первых, это жесткий и прочный материал. Не трескается, как фарфор или стекло. Он не ржавеет, как не нержавеющий металл. Кроме того, он не очень легко окрашивается. Из-за его устойчивости к вмятинам и царапинам его невероятно сложно разрушить, и он прослужит вам долгие годы.Неудивительно, что профессиональные повара предпочитают нержавеющую сталь.

Нержавеющая сталь не проникает в пищу, которую мы едим, и это замечательно по двум причинам: она совершенно безопасна и не ухудшает вкус пищи. Небьющаяся посуда из нержавеющей стали часто имеет антипригарное или защитное покрытие, а это значит, что она не отслоится на вашем ужине.

Кроме того, нержавеющая сталь является экологически чистым выбором, поскольку она не содержит вредных химических веществ, содержащихся в пластмассах, в том числе BPA.

Минусы

Чтобы представить объективный обзор различных типов посуды, уместно рассмотреть недостатки небьющейся посуды из нержавеющей стали. Во-первых, нержавеющую сталь нельзя готовить в микроволновой печи, поэтому, если вы едите остатки, перед подачей на стол переложите их в блюдо, которое можно использовать в микроволновой печи. Это может увеличить количество посуды, которую вам нужно вымыть или положить в посудомоечную машину. Однако это не серьезный недостаток.

Другой главный недостаток нержавеющей стали — ее цена.Чем качественнее нержавеющая сталь, тем она будет дороже. Кроме того, он обычно дороже меламина.

Еще один существенный недостаток использования нержавеющей стали заключается в том, что если на ней остается стойкое пятно, ее может быть трудно очистить. Однако, как правило, это не относится к столовой посуде. Это кухонная посуда из нержавеющей стали, которую будет очень трудно мыть, если во время готовки к ней прилипнет еда.

Таким образом, если вы готовы потратить немного больше на посуду для своего ребенка, посуда из нержавеющей стали — совершенно безопасный и надежный вариант.

Меламин

Меламин — это белое кристаллическое химическое вещество, богатое азотом, антипиреном и органическими веществами.
Меламин был наиболее популярен в 1950-х годах, но он все еще довольно регулярно используется для еды на открытом воздухе. Это также материал номер один, который используется в обедах для детей на протяжении последних сорока лет. Вот некоторые из плюсов и минусов меламиновой посуды:

Плюсы

В некотором смысле меламин — идеальный выбор для небьющейся детской посуды.Его можно купить дешево, он представлен в ярких и забавных цветах и ​​практически не ломается. Однако, если его разбить достаточно сильно, он может сколоть края.

На первый взгляд, чего еще родители могут хотеть от столовой посуды, которой они собираются кормить своих детей? Однако, как вы увидите, у использования этого типа пластика есть свои недостатки.

Минусы

Нельзя недооценивать важность экологически чистых продуктов, а меламин далек от того, чтобы стать другом для окружающей среды.В 2007 и 2008 годах меламин получил много негативных отзывов в прессе, когда как животные, так и младенцы начали болеть.

Связь, которая стала очевидной, заключалась в высоком уровне меламина, обнаруженного в корме для собак и детском питании. Одним из результатов этой катастрофы стал самый крупный когда-либо зарегистрированный отзыв корма для домашних животных. Это безумие СМИ высветило потенциальную опасность материала.

Несмотря на это, меламин по-прежнему часто встречается во многих товарах в доме.Его основное применение — производство пластмасс, что свидетельствует о его широкой доступности. Помимо посуды, его также можно использовать для изготовления столешниц, шкафов и даже плитки и белых досок. Можете ли вы представить своего ребенка, который ест блюдо, приготовленное в том же процессе, что и доска?

Лучший выбор для небьющейся посуды

Если сравнить меламин с нержавеющей сталью, легко понять, какой материал безопаснее для детской посуды. Нержавеющая сталь, в отличие от меламина, не реагирует при контакте с некоторыми продуктами питания.Например, если вы положите кислые продукты, такие как цитрусовые, в посуду с меламином, она отреагирует примерно так же, как если бы вы ее нагрели. Воздействие тепла или некоторых реактивных продуктов на меламин приведет к его реакции и попаданию в пищу. Ни один из родителей не хочет, чтобы их ребенок ел химические вещества на обед, поэтому, если принять это во внимание, будет сложно продвигать использование меламина в качестве небьющейся посуды.

Следует отметить, что даже правительство осторожно относится к использованию меламина.FDA предупреждает, что посуду из меламина нельзя ставить в духовку или микроволновую печь, а также подвергать воздействию высоких температур, поскольку тепло является основным фактором, вызывающим его попадание в пищу. В рекомендациях FDA говорится, что это безопасно при использовании в этих условиях, но если учесть тот факт, что шесть младенцев в Китае действительно умерли от употребления меламина, зачем вам рисковать?

Korice_04_2018.indd

% PDF-1.6 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > / Шрифт> >> / Поля [] >> эндобдж 3 0 obj > транслировать 2018-06-14T16: 09: 17 + 02: 002018-06-14T16: 09: 05 + 02: 002018-06-14T16: 09: 17 + 02: 00PScript5.dll, версия 5.2.2application / pdf

MAZZOLA — Productos Para Fundiciones :::

Мы можем предоставить слитки из алюминиевых сплавов со следующим:

97-98% мягкий алюминий

алюминиевый корпус

оболочка силумина

литье силумина

As 10 g

Алюминиевая основа для материнских плат.

Алюминиевые сплавы.Выбор сплава определяется следующими параметрами:

Требуемые механические свойства

Толщина заготовки

Применение или использование детали.

Другие особые параметры, запрошенные клиентом.

Среди этих сплавов наиболее распространенными являются:

Некоторые основные сведения о сплавах на основе алюминия и влиянии легирующих элементов или примесей:

Чистый алюминий имеет ограниченное применение, чтобы улучшить свои механические свойства и литье, добавив другие металлические элементы, такие как: медь, кремний, магний и в меньшей степени марганец, железо, цинк и никель.Эффекты сплава следующие:

Медь:

Повышение механической прочности (даже горячей) и твердости, улучшение текучести и обработки.
Подвержены термической обработке.

Кремний:

Это самый важный элемент адгезии к алюминию, потому что он улучшает характеристики отливки, увеличивает текучесть, снижает хрупкость при нагревании и усадку при затвердевании, повышает устойчивость к коррозии.
Обработка затруднена, при процентном содержании около 13% следует изменить его структуру с помощью стронция или других солей.

Магний:

Повышает прочность, твердость, коррозионную стойкость и улучшает обработку.
Будьте очень осторожны при обращении с жидким металлом, так как он легко окисляется и, следовательно, теряет металл.
Сплавы, содержащие кремний и магний, можно подвергать термообработке.

Железо:

Это естественный компонент алюминия, также входит в состав основного сплава кремния в качестве примеси.
В небольшом проценте увеличивает прочность, твердость и снижает склонность к горячему растрескиванию.
Из-за способа, которым они находят в сплаве (иглы и пластинки), всегда должно быть присутствие марганца, хрома или меди.
Процентное содержание приемлемо в соответствии с методом производства, так как их разделение зависит от скорости охлаждения, следовательно, меньшее процентное содержание приемлемо для отливок на земле для литейной формы.

Марганец

Их количество никогда не должно превышать 0.50% и важно, чтобы в сплавах с железом образовывался композит Al-Fe-Mn, улучшающий механические свойства и механическую обработку.

Цинк:

Хотя процентное содержание до 2% не влияет на характеристики сплава, увеличение плотности, низкое термическое сопротивление и увеличение подверженности коррозионному растрескиванию под напряжением крыла на этом основании должны быть ограничены в их присутствии.

Никель:

Причина их зависимости заключается в повышении прочности в горячем состоянии.

Титан

Его основное действие — улучшение текстуры зерна. В основном за счет улучшения их механических свойств, прочности на разрыв и усталости он также создает более гладкую поверхность.

Источник: цифры (Палата литейной промышленности Аргентины)

Дополнительную техническую информацию об этом продукте можно получить по телефону 4721-9391 / 4756-3084 или по электронной почте [email protected].

% PDF-1.4 % 272 0 объект > эндобдж xref 272 103 0000000016 00000 н. 0000003270 00000 н. 0000003448 00000 н. 0000007863 00000 н. 0000007938 00000 п. 0000008071 00000 н. 0000008207 00000 н. 0000008347 00000 п. 0000008486 00000 н. 0000008640 00000 н. 0000008794 00000 н. 0000008948 00000 н. 0000009428 00000 н. 0000009891 00000 н. 0000010305 00000 п. 0000010796 00000 п. 0000010957 00000 п. 0000011020 00000 н. 0000011134 00000 п. 0000011573 00000 п. 0000012094 00000 п. 0000012605 00000 п. 0000012693 00000 п. 0000013768 00000 п. 0000014977 00000 п. 0000015454 00000 п. 0000015947 00000 п. 0000016227 00000 п. 0000016511 00000 п. 0000017678 00000 п. 0000017825 00000 п. 0000019167 00000 п. 0000019309 00000 п. 0000019441 00000 п. 0000020739 00000 п. 0000022047 00000 н. 0000023288 00000 н. 0000023691 00000 п. 0000024811 00000 п. 0000025042 00000 п. 0000025125 00000 п. 0000025180 00000 п. 0000025255 00000 п. 0000025352 00000 п. 0000025498 00000 п. 0000025573 00000 п. 0000025670 00000 п. 0000025816 00000 п. 0000030043 00000 п. 0000030113 00000 п. 0000061826 00000 п. 0000061933 00000 п. 0000084970 00000 п. 0000085264 00000 п. 0000085340 00000 п. 0000085437 00000 п. 0000085583 00000 п. 0000085653 00000 п. 0000085741 00000 п. 0000104028 00000 н. 0000104302 00000 п. 0000104525 00000 н. 0000104803 00000 п. 0000104890 00000 н. 0000108491 00000 п. 0000108574 00000 н. 0000159876 00000 н. 0000159964 00000 н. 0000160076 00000 н. 0000160146 00000 н. 0000160231 00000 п. 0000175715 00000 н. 0000176013 00000 н. 0000176191 00000 н. 0000176218 00000 н. 0000176518 00000 н. 0000176545 00000 н. 0000176845 00000 н. 0000176872 00000 н. 0000177227 00000 н. 0000179610 00000 н. 0000179988 00000 н. 0000180418 00000 н. 0000181008 00000 н. 0000181096 00000 н. 0000185250 00000 н. 0000185743 00000 н. 0000186315 00000 н. 0000187763 00000 н. 0000187802 00000 н. 0000187877 00000 н. 0000187974 00000 н. 0000188120 00000 н. 0000188617 00000 н. 0000189168 00000 н. 0000200177 00000 н. 0000200240 00000 н. 0000200769 00000 н. 0000200841 00000 н. 0000200913 00000 н. 0000200985 00000 н. 0000003091 00000 н. 0000002406 00000 н. трейлер ] / Назад 1548829 / XRefStm 3091 >> startxref 0 %% EOF 374 0 объект > поток h ޔ Q] Ha ~ 7ӵMmD_t-I (~ \ ng \ EEEQHuDD] t% A # ‹n.& ҋ : 4E / 99 =

Извлечение алюминия из алюминиево-кремниевых сплавов

По результатам этих исследований можно сделать следующие выводы:

1. Метод выщелачивания с обратным холодильником является эффективным средством извлечения алюминия из неочищенного сплава Al-Si. Алюминий, полученный этим методом, будет содержать от 1 до 6 процентов кремния, от 0,04 до 0,8 процента железа и от 0,01 до 0,9 процента титана. При лишь незначительных изменениях в составе за счет разбавления примесей чистым алюминием выщелоченный алюминий мог бы служить в качестве основного сплава для производства приблизительно 50 процентов коммерчески используемых сплавов для литья в песчаные формы.
2. Растворение алюминия и кремния увеличивается с повышением температуры выщелачивания, и на скорость растворения влияют размер частиц сплава, содержание железа и давление в системе.
3. Скорость извлечения алюминия приблизительно линейна относительно времени между 0- и 40-процентным извлечением. Может быть получено полное удаление алюминия, хотя преимущество полной экстракции при низких температурах выщелачивания может быть потеряно из-за неоправданной стоимости времени.
4. Желательно поддерживать давление в системе на уровне 100 микрон или ниже.Скорость извлечения алюминия увеличивается примерно в 20 раз за счет снижения давления с атмосферного до давления 100 микрон или меньше.
5. Извлечение алюминия может быть выполнено с использованием относительно небольшого количества цинка в качестве выщелачивающего агента с помощью непрерывного рабочего цикла, включая испарение, конденсацию, выщелачивание и повторное испарение.
6. Оптимальный размер частиц сплава Al-Si для выщелачивания — достаточно большой, чтобы обеспечить относительно свободный поток цинка через колонну для выщелачивания, и достаточно малый, чтобы обеспечить быстрое проникновение цинка в выщелачиваемый материал.Экспериментальные результаты указывают на оптимальный размер частиц минус-плюс ½ дюйма.
7. Извлечение алюминия увеличивается за счет использования сплавов Al-Si, содержащих повышенное количество железа. Пористость сплава, по-видимому, увеличивается по мере увеличения содержания железа и позволяет цинку более быстро проникать в частицы сплава.

Продолжение описанной здесь программы исследований и разработок включает в себя ряд крупномасштабных экспериментов по извлечению, чтобы дополнить данные, полученные в мелкомасштабных работах, и выявить трудности, которые могут возникнуть при крупномасштабных операциях.Оборудование для этих испытаний было рассчитано на 100-фунтовые заряды сплава. Будут продолжены исследования влияния различных компонентов сплава Al-Si на скорость выщелачивания и эффективность извлечения алюминия. Будет проведено исследование свойств остатков кремния, чтобы определить возможности разработки методов обработки для производства годного к употреблению продукта из этого материала.

Расплавленный цинк, сконденсированный из паров цинка, был использован Федеральным бюро горнодобывающей промышленности для выщелачивания алюминия из алюминиево-кремниевого сплава, полученного карботермическим восстановлением кремнистых алюминиевых руд.Потребности в цинке были минимизированы за счет кипячения конденсированного цинка в дистилляционной установке низкого давления типа Сокслета. Минимальное соотношение цинка к алюминию в неочищенном сплаве составляло приблизительно 2: 1. Когда давление в системе снижалось с атмосферного до 100 микрон или менее, скорость извлечения алюминия увеличивалась в 20 раз. Скорости выщелачивания были намного выше, когда пары цинка конденсировались непосредственно на неочищенном сплаве, чем когда расплавленный цинк пропускали через него. сплав в отсутствие заметных паров цинка.

Наблюдения показали более высокую эффективность извлечения из сырых сплавов, содержащих большее количество железа. Полное извлечение было получено с незначительной потерей цинка.

При условии полного удаления цинка изделия из алюминия будут содержать от 1 до 6 процентов кремния и около 0,5 процента железа плюс титан. Остаток выщелоченного сырого сплава представляет собой очень хрупкий губчатый материал, содержащий около 80 процентов кремния, несколько процентов железа и титана, а остальное — алюминий.

Хотя алюминий является наиболее распространенным металлом в земной коре, боксит — единственная руда, которая используется в коммерческих целях для производства алюминия. Обычно коммерчески ценными считаются только руды, содержащие более 45 процентов глинозема и менее 15 процентов кремнезема.

Поскольку внутренние запасы высококачественной бокситовой руды относительно скудны, значительные исследования были направлены на разработку методов производства алюминия из низкосортных бокситов, глины, анортозита и других обильных сырьевых материалов, которые не могут быть переработаны существующими коммерческими методами. .

Один из подходящих проектов, реализованный в лабораториях Управления штата Теннесси в 1947 году, был посвящен производству алюминиево-кремниевого сплава электротермическим восстановлением глины с помощью кокса. Совсем недавно Горное бюро в сотрудничестве с Apex Smelting Co. из Чикаго разработало значительные улучшения в этом процессе во время экспериментов по электроплавке кальцинированной глины, кремнезема и пирофиллита.

Сырой сплав Al-Si, полученный при таком восстановлении, представляет собой яркий, крупнозернистый, хрупкий материал, содержащий от 30 до 60 процентов алюминия, от 30 до 50 процентов кремния и несколько процентов железа и титана.Сообщается, что аналогичный сплав, производимый этим методом в Европе, используется в качестве раскислителя в сталеплавильном производстве и при производстве литейных сплавов «силумин». Два коммерчески важных бинарных сплава алюминия и кремния, № 43 и № 13, каждый содержат по 12 процентов кремния. Сплав 43 используется при производстве отливок в песчаные формы и неразъемных форм, а сплав 13 широко используется при литье под давлением. Не существует известных коммерческих процессов, в которых сплав использовался бы в качестве исходного материала для получения товарного сорта металлического алюминия.

Методы отделения алюминия от сплавов Al-Si были предложены другими исследователями. Наиболее известным из этих предложений является процесс Loevenstein, в котором расплавленный сплав Al-Si охлаждается до эвтектической температуры 577 ° C, а богатая алюминием жидкая фаза, содержащая 11,7% кремния, отфильтровывается. Дальнейшее рафинирование достигается добавлением цинка к фильтрату с образованием эвтектики, имеющей точку плавления 382 ° C. Дополнительный кремний фильтруется из цинк-алюминия при этой температуре с образованием сплава, содержащего лишь незначительные количества кремния.Различия в летучести алюминия и цинка позволяют рафинировать алюминиевый продукт путем испарения цинка. Эвтектика Zn-Al при 382 ° C содержит около 95 процентов цинка, весь из которого необходимо выпарить, чтобы получить рафинированный алюминий.

Аппарат для экстракции алюминия и процесс, описанные в этом отчете, были разработаны, чтобы исключить необходимость в очень больших количествах цинка и сократить отдельные этапы растворения, фильтрации и дистилляции до манипулятивных этапов одной операции.Было предложено проводить операцию при пониженном давлении для более высоких скоростей испарения цинка при низких рабочих температурах.

Конкретными целями исследования были:

1. Получение относительно чистого алюминия из алюминиево-кремниевых сплавов.
2. На проектирование, строительство и испытания вытяжных установок с электрическим и газовым обогревом.
3. Для разработки методов выщелачивания, которые требуют минимального количества цинка и сохраняют преимущества цинка как выщелачивающего агента.
4. Для определения оптимальной температуры, времени, давления, размера частиц и состава сплава для максимальной эффективности экстракции.

Основы процесса экстракции показаны на рис. 1. Цинк улетучивается из нижнего сосуда и конденсируется до жидкого состояния в верхнем сосуде. Жидкий цинк перекачивается в нижнюю емкость, в которой находится засыпка измельченного сплава Al-Si. Алюминий выборочно выщелачивается из неочищенного сплава расплавленным цинком и возвращается вместе с цинком

в нижнюю емкость в виде цинкового сплава, насыщенного алюминием. Для этого метода требуется относительно небольшое количество цинка, потому что цинк может легко испаряться из алюминия и повторно использоваться через сплав Al-Si много раз во время операции экстракции.После определенного периода выщелачивания верхний сосуд охлаждают ниже точки плавления цинка путем опускания блока с водяным охлаждением. Затем пары цинка конденсируются до твердого состояния и остаются в верхнем сосуде. Очищенный алюминий остается в нижней емкости, а слой пористого кремния и других примесей остается в емкости для выщелачивания.

Микрофотографии различных стадий процесса выщелачивания показаны на рисунке 2. Вид A показывает микроструктуру сплава Al-Si до выщелачивания.Большие пластины и стержни представляют собой кристаллы кремния, образовавшиеся при медленном затвердевании расплавленного сплава Al-Si. Область, окружающая эти большие кристаллы, представляет собой смесь Al-Si, которая близко соответствует эвтектическому составу, 88,3% алюминия и 11,7% кремния.

Вид B показывает участок, частично выщелоченный цинком. Темная область в правом нижнем углу — это место, где цинк растворился в неочищенном сплаве. Степень диффузии четко обозначена резкой границей между темной и светлой областью.Микроструктура сплава после периода полного выщелачивания показана на виде С. Кристаллы кремния растворяются медленнее, чем эвтектическая смесь Al-Si. Области вокруг пластин представляют собой небольшие каналы из сплава Zn-Al. Пористость кремниевой губки после удаления цинка и алюминия показана на фотомакрографе, вид D.

Во всех случаях использовался один и тот же сырой сплав. тесты, за исключением тех, в которых изучали влияние вариаций содержания железа.Анализ сплава показал следующие процентные содержания: Al, 47; Si, 42; Fe 6,5; и Ti, 4,5.

Устройство, используемое на начальном этапе эксперимента, показано на рисунке 3. Тепло подводится к устройству с помощью высокочастотной индукционной катушки, которая индуктивно связана с углеродным тиглем. Полый кварцевый цилиндр обеспечивает герметичность для различных других показанных сосудов с углем. Измельченный сплав Al-Si помещают в круглый лоток, имеющий осевое отверстие для отвода паров цинка из испарительного тигля.Высокие скорости испарения цинка были получены при относительно низких температурах перегонки за счет снижения давления в системе ниже 100 микрон. Образцы для анализа были получены в конце каждого временного интервала путем отключения печи и охлаждения до комнатной температуры перед ее открытием.

Результаты типичных экспериментов по экстракции с индукционным нагревателем представлены в таблице 1. Состав извлеченного алюминия был рассчитан на основе 100-процентного удаления цинка.

Тест 1 в таблице показывает примерно 60 процентов алюминия, извлеченного после периода выщелачивания в 225 минут. Содержание алюминия в продукте после удаления цинка составляло 96,9%.

Испытание 2 показывает, что около 90 процентов алюминия, извлеченного в виде конечного продукта, содержит 96,4 процента алюминия и 3,0 процента кремния.

В испытании 3 было достигнуто 100-процентное извлечение алюминия, но алюминий содержал 5,8% кремния. Очень низкое соотношение цинка и алюминия (2.26: 1). Хотя было достигнуто 100-процентное извлечение алюминия, конечный продукт содержал высокий процент примесей, главным образом из-за более высокой температуры выщелачивания и более длительного периода выщелачивания.

Расчетные скорости извлечения алюминия для этих испытаний показаны на рисунке 4. Скорость увеличивалась с увеличением температуры выщелачивания, но загрязнение кремнием также увеличивалось с 2 до 3 процентов между испытаниями 1 и 2 и с 3 до 6 процентов между испытаниями 2 и 3. .

Электропечь сопротивления была сконструирована с учетом характеристик, показанных на рисунке 5. Коробчатый испаритель размером 24 на 20 на 7 дюймов был сделан большим и неглубоким. чтобы обеспечить максимальную площадь испарения с минимальным содержанием цинка

. Конденсатор представлял собой перевернутую чашевидную емкость, которую можно было поднимать или опускать внутри металлической рубашки с водяным охлаждением. Пары цинка проходили из испарителя через нагретый трубопровод к верхней части выщелачивающей колонны диаметром 10 дюймов.Пары цинка конденсировались до жидкого состояния в конденсаторе и возвращались в слой сплава Al-Si ниже. Алюминий выщелачивался из сплава, когда цинк проходил через слой сплава. Сплав Al-Zn собирался в кольцевых выемках съемной коллекторной пластины и переносился по возвратной линии в испаритель. В возвратной линии была предусмотрена ловушка жидкого металла для предотвращения механического захвата эродированных частиц кремния сплавом Zn-Al и их попадания в испаритель.Пол испарителя был приподнят у входа, так что расплавленный сплав Zn-Al протекал на некотором расстоянии над полом с подогревом, прежде чем достигнуть основной массы расплавленного металла. Турбулентность, вызванная этим действием в металле, обеспечила большую поверхность металла для испарения и уменьшила склонность алюминия к концентрации на поверхности испарения, поскольку сплав стал обедненным цинком. Для различных отсеков были предусмотрены отдельные нагревательные элементы. Охлаждающие элементы не устанавливались вокруг колонны для выщелачивания, поскольку считалось, что в этой области потребуется немного тепла для компенсации потерь теплопроводности и излучения.Основными преимуществами этой установки перед установкой с индукционным нагревом являются: (1) большая площадь испарения, пропорциональная количеству цинка, (2) больший доступный объем экстракционной емкости и (3) более легкое удаление продуктов.

При вводе агрегата в эксплуатацию наблюдалось несколько непредвиденных рабочих характеристик. Температура колонны для выщелачивания продолжала повышаться в течение некоторого времени после выключения нагрева и применения внешнего охлаждения. Кроме того, охлаждающая способность конденсатора была намного меньше ожидаемой, поскольку фактическая теплопроводность от графитового конденсатора к охлаждающей рубашке была ниже расчетной.Однако испытания были продолжены, так как график работ не позволял провести масштабную модификацию агрегата.

Результаты для типичной операции следующие:

Испаритель был стабилизирован при 580 ° C. В этих условиях температура конденсатора стабилизировалась на уровне 458 ° C, а температура колонны выщелачивания — на 455 ° C. часы; за этот период было извлечено 48,1% алюминия. Конечный продукт показал 98,4% алюминия, 1,5% кремния и менее 0%.2 процента железа плюс титан. Хотя это извлечение было ниже, чем у блока с индукционным нагревом, качество извлеченного алюминия значительно улучшилось.

Наблюдаемая скорость испарения цинка была значительно меньше теоретической максимальной скорости, соответствующей температуре и площади поверхности испарителя. Факторами, способствовавшими низкому извлечению, были: (1) цинк не испарялся из ванны чистого цинка и (2) отказ небольшого трубопровода для паров цинка, ведущего в колонну для выщелачивания, чтобы обеспечить свободный выход паров цинка из испарителя. тигель.

Нихромовые электронагревательные элементы показали заметный износ после 50 часов работы в вакууме.

Ни одна из установок с электрическим обогревом, похоже, не предлагала многообещающих возможностей для практического применения из-за высокой стоимости единицы

тепла и относительной сложности его вывода в вакуум. Была построена газовая установка для изучения проблем, связанных с этим типом отопления.В первую очередь это касалось конструкции печи и строительных материалов. Требовались материалы с высокой теплопроводностью и коррозионной стойкостью, и конструкция должна была обеспечивать оптимальные условия для процесса. Характеристики газового экстракционного аппарата показаны на рисунке 6. Камера испарения цинка расположена горизонтально под вертикальной колонной для выщелачивания. Цель состоит в том, чтобы выставить максимальную площадь поверхности расплавленного цинка для максимальной скорости испарения. Секция цинкового испарителя состоит из внешнего кожуха из нержавеющей стали, длиной 29 дюймов, толщиной стенки ¼ дюйма и внутренним диаметром 4– ½ дюйма.Внутренняя графитовая футеровка используется в качестве тигля для удержания 30 фунтов цинкового заряда и защиты оболочки от воздействия цинка.

Пары цинка передаются из тигля для испарения в конденсатор через трубу из нержавеющей стали с графитовой футеровкой и внутренним диаметром 4 дюйма. Конденсатор представляет собой чугунный цилиндр с водяным охлаждением, закрытый снизу и защищенный со стороны топки графитовой гильзой. Конденсатор проходит в секцию выщелачивания, так что открытый конец с фланцем входит в зацепление с ответным фланцем на колонне для выщелачивания.Резиновая прокладка используется для создания герметичного уплотнения. Температура конденсации регулируется путем изменения скорости циркуляции воды или воздуха через открытый конец конденсатора.

Выщелачивающая колонна состоит из цилиндрической внешней оболочки из нержавеющей стали, защищенной графитовой футеровкой толщиной дюйма. Колонна имеет загрузочную емкость 20 фунтов измельченного сплава Al-Si. Труба из нержавеющей стали с графитовой футеровкой соединяет колонну для выщелачивания с испарительной камерой и служит обратным трубопроводом для расплавленного сплава Zn-Al.

Эта конструкция была предназначена для обеспечения возможности отдельного управления нагревом каждой основной секции установки (конденсатора, выщелачивающей колонны и испарителя) с точностью до нескольких градусов от желаемой температуры.

Результаты испытаний газовой экстракционной установки показаны в таблице 2. Процент извлеченного алюминия увеличивался приблизительно линейно в диапазоне температур от 448 ° до 475 ° C. Это согласуется с результатами экстракции для испытаний, проведенных в установке с индукционным нагревом, в которой степень экстракции одинакова и составляет примерно 40 процентов экстракции алюминия.

Предыдущие испытания были посвящены в основном исследованию влияния различных комбинаций температуры выщелачивания и времени на эффективность извлечения алюминия. Дополнительные эксперименты были проведены для определения параметров для других условий процесса, включая давление в системе, размер частиц, состав сплава и относительные достоинства жидкого и парообразного цинка в качестве выщелачивающих агентов.

Положительные эффекты выполнения экстракции в вакуумной камере показаны в таблице 3.В ходе испытаний часть сплава Al-Si выдерживалась под покрытием из расплавленного цинка в течение 2 часов при 500 ° и 600 ° C и давлении 25 микрон. Испарение цинка предотвращалось плотно закрывающейся крышкой. Затем тесты были продублированы (тесты b) в системе, заполненной инертным газом при атмосферном давлении.

Результаты этих экспериментов показывают, что растворение алюминия при низком давлении примерно в 20 раз больше, чем при атмосферном давлении. Однако растворение кремния также увеличивается при пониженном давлении.Как и ожидалось, растворимость кремния и алюминия выше при более высоких температурах. Считается, что увеличение скорости выщелачивания при пониженном давлении можно отчасти объяснить отсутствием газовых пленок и абсорбированных газов внутри сплава, которые будут препятствовать смачиванию цинком поверхностей Al-Si.

Была проведена серия испытаний для определения относительной эффективности жидкого цинка и паров цинка в качестве выщелачивающих агентов.В таблице 4 представлены результаты испытаний только с жидким цинком. Выщелачивание осуществляли путем пропускания цинка с несколькими выбранными скоростями через вертикальную откачиваемую колонну измельченного сплава Al-Si. Эффективность выщелачивания определяли путем анализа количества алюминия, растворенного цинком во время прохождения через колонку. Температура внутри колонки поддерживалась на уровне 475 ° C для каждого теста. Результаты показывают, что соотношение извлеченного алюминия на грамм цинка снижается по мере увеличения расхода цинка.Однако общий вес извлеченного алюминия был наибольшим при самом высоком расходе цинка. Извлечение алюминия варьировалось от 1 процента со скоростью 25,4 грамма цинка в минуту до 4 процентов со скоростью 66,7 грамма в минуту.

Влияние паров цинка на выщелачивание было изучено с помощью модифицированной мелкомасштабной установки для выщелачивания с обратным холодильником, в которой пары конденсировались непосредственно на сплаве Al-Si во время цикла выщелачивания, вместо того, чтобы пропускать жидкий цинк через сплав. Эта процедура подвергала сплав воздействию высоких концентраций паров цинка в течение короткого периода времени, пока в колонне для выщелачивания не установились условия равновесия жидкость-пар.Перегонка цинка в слой сплава Al-Si продолжалась до тех пор, пока не было отогнано примерно такое же количество цинка, какое было пропущено через сплав в испытаниях на выщелачивание жидкостью. Однако из-за ограниченной площади поверхности испарения было невозможно достичь скоростей перегонки, сопоставимых со скоростями потока жидкого цинка.

Результаты этих испытаний показаны в таблице 5. Количество извлеченного алюминия составляло от 8 до 28 процентов. Хотя две группы испытаний не сопоставимы во всех отношениях из-за различий во времени выщелачивания и количестве используемого цинка, они выявили два важных наблюдения.Во-первых, цинк в парообразном состоянии проникает более тщательно, чем жидкий цинк, в мельчайшие пустоты алюминиевых частиц, где он постепенно конденсируется до жидкого состояния. Во-вторых, частицы Al-Si более тщательно смачиваются паром, чем жидким цинком. Эти наблюдения показывают, что пары цинка вносят заметный вклад в эффективность экстракции, насыщая частицы Al-Si в большей степени, чем жидкий цинк. Однако после первоначального проникновения и насыщения сплава Al-Si жидкий цинк, вероятно, выщелачивается так же эффективно, как пары цинка.

Во время регулярных тестов на извлечение алюминия скорость извлечения варьировалась в тестах, проводимых при одинаковых условиях температуры, времени и давления. Исследование загрузочного материала Al-Si для этих испытаний показало, что вариации среднего размера частиц заряда приводят к различиям в алюминии, извлеченном из сплава. Поэтому была проведена серия испытаний для сравнения алюминия, извлеченного из кусков сплава Al-Si разного размера.Каждую размерную группу испытывали в течение 3 часов при температурах выщелачивания 450, 475 и 500 ° C. Результаты этих экспериментов показаны в таблице 6.

В оптимальном диапазоне температур выщелачивания (450-500 ° C). ) материал шихты минус-плюс ½ дюйма обеспечил самое высокое извлечение алюминия. Когда использовались небольшие кусочки сплава Al-Si, в выщелачивающей колонне оставалось много цинка, обычно достаточно, чтобы образовать неглубокую лужу жидкого металла на поверхности измельченного сплава. Твердые частицы были слишком компактными, чтобы цинк мог свободно течь через колонну для выщелачивания обратно в секцию испарителя.Испытания с материалом минус 1– плюс дюйма показали лучшее восстановление алюминия, чем испытания с материалом меньшего размера, но восстановление было меньше, чем в испытаниях с материалом размером минус – плюс ½ дюйма, обработанным таким же образом. В случае большого материала проникновение паров цинка и жидкости в сплав не было таким быстрым или полным из-за меньшей общей открытой площади поверхности и большего размера частиц сплава Al-Si.

Количество алюминия, извлеченного из материала размером минус ¾- плюс ½ дюйма, было на 5-10 процентов больше, чем из материала других размеров.