铝加工行业的技术创新及应用综述

2013-08-15杨文杰

中国建筑金属结构 2013年10期

杨文杰

（山西阳泉兆丰铝业公司，山西阳泉 045001）

铝在我国发展较晚，在世界工业发展史上出现的也不算早，到现在为止才发展了两个世纪。人类生产经历了石器到青铜再到铁器时代的转变，到现在这些古老的金属材料还在供应着人们生活的需求，铝作为一种后来居上的金属材料，凭借其先天独特的金属特质，在生产及生活中得到了广泛的使用。

1 铝型材料在现代建筑中的应用

铝及铝合金凭借其先天的金属特性，受到现代建筑工程师的广泛追捧，根据现代建筑的需要铝及铝合金主要应用在铝制幕墙、现代建筑框架及家装门窗等方面。其中铝合金门窗应用最为广泛，不仅体现了铝及铝合金作为金属的优良特性，还体现了铝作为装饰材料的美感。随着铝合金加工技术的发展，铝制窗帘及百叶窗将逐渐进入家装行业。另外，铝制钢材比如管型钢材等在现代建筑建设中应用的越来越广，随着铝加工技术的不断创新，铝的金属特性及装饰特性会更加淋漓尽致的展现在人们面前，铝材将会在建筑行业得到更为广泛的应用。

2 现阶段铝冶炼技术及创新

2.1 氧化铝是铝冶炼中的重要产物

基于我国铝资源大多数为含量较高的高铝，因此我国在氧化铝冶炼方面多采用烧结法、混联法等方法，随着氧化铝工业的发展，相关技术也得到了一定程度的创新，其中在开采过程中的多碎少磨技术的创新大大降低了开采成本，在一定程度上提高了开采的效率。利用烧结法时的强化技术的创新，有效地改进了高品位铝矿的提取及粗加工工艺的精度，其中的脱硅技术更是实现了在高温情境下的连续脱硅，并且拓宽了脱硅深度，在铝矿溶出技术方面，由原来的单管道化溶出方式变为了多渠道溶出方式，另外新型高压溶出方式也将逐渐普及使用。在选矿方面技术也有所创新突破，现阶段应用最广的拜耳法选矿方式大大提高了选矿的准确度，有效地降低了生产成本，从侧面提高了企业的经济收益，有效地改善了我国最初的盲目开采及开采准确度低的现状。在生产工序的后期，赤泥分离技术的研发与改进，也在一定程度上提高了铝的精度，提高了铝产品的质量及使用寿命。

2.2 电解铝也是铝冶炼工业中较为常见的铝产品

我国电解铝之前一直处于发展的劣势，随着其他相关技术的不断创新改革，电解铝产业才得到了一定程度的发展。其中，最为重要的一项开发就是大型预焙槽的研发，大型预焙槽的使用使电解槽生产时产生的空气及水分都得到了有效的控制，如果水分不能及时排除的话，则会造成内部电路的损坏，产生设备故障，影响工业生产。在铝电解工艺中的相关工艺也得到了一定的发展，比如电极更换装置，创新的电极更换装置不仅能在较短的时间内实现电极的转换，还能一并清理了电极周围的垃圾。随着互联网技术的发展，智能控制的信息处理逐渐替代了人工对于信息的处理，目前我国大部分企业都实现了自动化控制。在提高电解效率方面，新的添加剂的开发也取得一定的突破，其中高性能的电解质的采用大大提高了电解效率，也在一定程度上降低了电解成本。

3 现阶段铝加工技术及创新

3.1 铝挤压技术取得的成就

近几年铝加工产业技术更新换代速度逐年加快，尤其是在铝挤压技术方面，更是取得了骄人的成就。早期铝挤压工业存在着很多不健全的地方，但是随着我国铝挤压理论知识的普及，铝挤压工艺不在只是单纯的在实际生产过程中摸索前进，理论知识与实际生产有机的融合加快了铝挤压技术的更新频率。铝挤压新技术及新机械更新换代速度已经超过了其他行业技术的更新速度。联合挤压的铝挤压技术打破了传统挤压技术单面的挤压方法，可以实现对于铝挤压持续挤压，大大提高了铝材的挤压效率，另外联合挤压中的边铸边挤方法缩短了工序，节约了铸造成本。目前，新型挤压工艺也蓄势待发，比如快速及超高速挤压技术、等温等压挤压技术、摩擦润滑挤压技术等。新产品的不断涌现，比如超大尺寸的挤压产品，超高精密度的挤压设备及超宽朝超厚的新产品，塑造性极好的铝合金钢材挤压产品。

3.2 铝挤压技术的创新发展

随着铝挤压工业的大力发展，铝挤压技术的更新换代速度不断加快，新产品更新换代周期不断缩短，，在一定程度上也加速了旧设备的淘汰造成一定的资源浪费，新研发的机械装备自动化水平大大提高，机械尺寸也一改传统铝挤压设备的小型特点，越来越多的大型超大型挤压设备层出不穷。挤压设备的挤压方向也由原来的单向转变为多向挤压。高速高效的挤压机开始逐步取代传统挤压机，并且大部分都结合了现代通信技术，越来越多的挤压机实现了高度智能化的操作水平。性能超高的防水防雾装置大大提高了挤压机的安全性能，另外配套的先进的挤压产品的检测手段的应用，在一定程度上为挤压机新产品的推广使用提供了有力的安全保障。

铝挤压工模具技术正在处于大力研发阶段，高性能高超强适应能力的挤压工模具材料现在是各个铝加工企业大力攻坚的技术，还有热处理等先进的处理技术正处于萌发状态，加之互联网技术的不断创新，大型超大型数据库的出现将为铝挤压技术的智能化道路奠定良好的技术基础，对于人工难以完成的再现挤压过程及3D展现工模具的使用过程等工作，将会由计算机轻松完成，相信随着工模具技术的出现，相关的比如电加工及热处理技术的成熟，将会进一步提高我国铝加工行业的生产效率，届时将会大大提高产品的质量及安全性能，实现资源最大化利用，推动铝产业连带的产业圈的迅猛发展，进一步促进我国建设环保可持续发展的经济发展模式。