Русский алюминий

0

Пишет Рустам Адагамов ака drugoi: Мне написали из компании «РУСАЛ» и спросили, не хочу ли я посмотреть на то, как они делают алюминий на своих заводах. Предложение идеально вписывалось в мою серию «Как это делается», поэтому я, недолго думая, согласился. Мне всегда было интересно, как получается металл из глины с помощью электричества. Да и смотреть на то, как у нас в стране что-то производят, а не только гонят нефть по трубе, очень любопытно.

Фотография: Русский алюминий №1 - BigPicture.ru

Спонсор поста:
Сверхъестественное смотреть онлайн: Спасать людей, охотиться на нечисть – семейное дело братьев Винчестеров. Дело не прибыльное – ни тебе оплаты труда, ни медицинской страховки, а вместо благодарностей — куча проблем: повышенный травматизм, постоянный риск расстаться с грешной душой, неприятности с полицией, ФБР и прочими государственными службами.

Получился целый список мест, куда можно поехать, мы составили график и я отправился в первое путешествие: сначала в Саяногорск, где работают сразу три завода, входящих в РУСАЛ, потом в Красноярск — там, где расположен один из крупнейших в мире (если не самый крупный) завод по производству алюминия.

После четырех дней, проведенных на заводах, я, кажется, вполне могу производить алюминий в домашних условиях — так мне всё подробно показали и объяснили.

Итак, всё по порядку.

Алюминий — третий по распространенности химический элемент на Земле после кислорода и кремния. В таблице Менделеева стоит под 13-м номером и обозначается, как Al. Алюминия в природе очень много, но весь тот, который нас окружает, сделан промышленным способом — это не золото и не платина, которые существуют в виде самородков.

Хотя, были времена, когда алюминий ценился выше драгоценных металлов. У Плиния Старшего в «Естественной истории» есть упоминание о мастере, который принес императору Тиберию чашу из легкого белого металла, добытого, по его словам, из глины. Тиберий тогда испугался, что все его богатства обесценятся и привычно отрубил мастеру голову — тогда проблемы конкуренции на рынке решались просто. В 1855 году, когда алюминий был впервые показан публике на Всемирной выставке в Париже, его называли «серебром из глины», он был очень дорогим металлом. При дворе императора Наполеона III во время торжественных обедов блюда и приборы для членов императорской семьи были из алюминия, у остальных — из простого золота.

Есть два имени, с которыми связано появление алюминия в нашей жизни: Алессандро Вольта и Гэмфри Дэви. Итальянец Вольта проводил опыты с гальваническим электричеством, т.е. с тем электричеством, которое появляется в результате химических процессов. Он придумал и сделал устройство, состоящее из чередующихся медных и цинковых пластин, разделенных прокладками из сукна, смоченного серной кислотой. Тогда считалось, что электричеством из т.н. «вольтового столба» можно лечить различные недуги и изобретение Вольта быстро вошло в моду. Химики же поняли, что с помощью электричества можно разлагать сложные тела на простые и получать металлы, которые в природе существуют только в виде соединений.

Английский химик Гэмфри Дэви, профессор Королевского института, занимался экспериментами с электролитической установкой, с помощью которой он пробовал добывать чистые металлы. Он пропускал электрический ток через воду, в которую погружал различные вещества — платиновую проволоку, ртуть, едкий натр. Так он получил металлы, известные теперь под названием натрий и калий. Стронций и барий были получены Дэви при разложении щелочных земель. В 1808 году он вплотную подошел к созданию металла из глинозёма, которому дал название «алюминий». Гэмфри Дэви можно назвать отцом современной алюминиевой промышленности — теперь все предприятия в мире используют его электролитический метод.

Однако, до настоящего алюминия еще было далеко. Опыты Дэви продолжил датский физик Ханс Кристиан Эрстед и немецкий химик Фридрих Вёлер. На получение алюминия в виде нескольких зерен величиной с булавочную головку у Вёлера ушло почти два десятка лет. Правда, и это был не чистый металл, а его сплав с калием, ртутью и платиной. Вёлер смог получить его впервые в 1827 году.

В 1856 году француз Анри-Этьен Сент-Клер Девиль, значительно удешевив и усовершенствовав технологию Вёлера, начал первое промышленное производство алюминия на заводе братьев Тиссье в Руане. За сутки завод Девиля производил два килограмма алюминия. В 1857 году килограмм этого металла стоил 300 франков. В те годы комнату в Париже можно было снять за 20 франков.

Производство алюминия химическим методом началось и в других странах — в 1888 году в Англии начал работать завод про производству металла методом Девиля. Опыты про производству алюминия проводились в США — на верхушке обелиска мемориала Джорджа Вашингтона в 1888 году была установлена небольшая пирамидка из чистого алюминия, который производил тогда всего один человек — Уильям Фришмус. По тем временам это было событием — пирамиду высотой в 22 см и весом в 3 кг даже выставляли перед установкой в витрине ювелирного магазина Тиффани в Нью-Йорке. Три килограмма — это много, в 1885 году в США было произведено всего 28,3 кг алюминия. У витрины всегда стояла толпа — все хотели посмотреть на алюминиевое чудо. Пирамидка уцелела до наших дней, только немного оплавилась от частых ударов молний.

Но это всё пока нельзя было назвать промышленным производством в полной мере. Алюминий был драгоценным металлом, а ученые мечтали о его практическом применении. Химический процесс был дорогостоящим и на смену ему пришел электролиз, изобретенный еще Дэви. Для этого нужно было дождаться, пока на смену вольтовому столбу не придут более мощные источники электрической энергии. Француз Поль-Луи Эру и американец Чарльз Мартин Холл независимо друг от друга одновременно изобрели и запатентовали электролитический способ промышленного изготовления алюминия. В 1883 году Эру рисует на полях своей рабочей тетради практически современный электролизёр — в небольшой тигель с криолитом, служивший катодом, помещается угольный анод. Эру нагрел тигель до 1100 градусов, он разрушился и в образовавшемся сплаве обнаружился алюминий.

Интересно, что дальнейшему совершенствованию технологии и увеличению выпуска алюминия противились владельцы производств — они не были заинтересованы в падении цены на металл и всячески мешали внедрению новых изобретений в этой области. Братья Коулз, владевшие заводом в Локпорте, даже хотели выкупить патент Холла, чтобы им не воспользовались конкуренты.

Так или иначе, но прогресс в технологиях сделал своё — алюминий стал общедоступным материалом и в конце XIX века из него уже делали не драгоцеКомментарии 0нности, а предметы обихода, оптические приборы, посуду и кухонную утварь, которая стала вытеснять традиционные медь и чугун. Появилась и алюминиевая фольга в качестве упаковки для пищевых продуктов. Шоколад в фольге — это товар конца XIX века.

Дальнейшая история алюминия в жизни человека — это поиск его новых свойств и качеств. Из алюминия делались новые сплавы, он прекрасно взаимодействовал с другими металлами. В 1903 году немецкий металловед Альфред Вильм после многолетних экспериментов получил «твердый» алюминий из сплава с медью, магнием и марганцем. Новый материал назвали дуралюмином (от латинского durus — твердый). Этот металл стал основой для строительства самолетов — в 1920 году из советского аналога, названного кольчугалюминием, был изготовлен знаменитый АНТ-2 конструкции Андрея Туполева.

Россия стала третьей страной в мире, где начали изготавливать алюминий промышленным способом. Первый завод был основан в 1885 году промышленником А. Нововейским, он располагался вблизи Троице-Сергиевой лавры. В 1916 году в окрестностях Тихвина нашли месторождение бокситов. В 1929 году на заводе «Красный выборжец» было смонтировано шесть электролизёров. 27 марта на этом оборудовании были получены первые восемь килограммов советского алюминия. Он был изготовлен с помощью электроэнергии Волховской ГЭС и отечественных материалов. Здесь же, на заводе, из этого алюминия стали изготавливать кухонную посуду и столовые приборы. Прототипом советского электролизёра была французская электролитическая ванна. В 1930 году на Опытном заводе в Ленинграде произвели уже 90 тонн металла! Вторым алюминиевым комбинатом стал завод, построенный рядом с Днепрогэсом. В заводской комплекс входил глиноземный завод, который перерабатывал около 30 000 тонн бокситов, электролизное производство, рассчитанное на выплавку 15 000 тонн в год и собственное производство угольных анодов — основы для работы литейного цеха.

По всей стране стали искать источники сырья для работы алюминиевых заводов — потребность в этом металле была чрезвычайной. Бокситы нашли на Южном Урале, в Башкирии, стали перерабатывать в глинозём отходы доменного производства. Металла все равно не хватало и его приходилось возить из-за рубежа — из Франции, Норвегии, США.

После начала войны страна потеряла практически все свои мощности по производству алюминия — Волховский и Днепровский заводы были демонтированы. «Дайте мне 30 000 тонн алюминия и я выиграю войну», — писал Сталин Рузвельту в 1941 году. У СССР остался только один алюминиевый завод на Урале, который работал для нужд оборонной промышленности. За военные годы Уральский алюминиевый произвел более 244 000 тонн металла.

В послевоенные годы были построены Кандалакшский, Надвоицкий и Волгоградский заводы. В 60-70 гг, когда в СССР стали строить большие ГЭС на сибирских реках, появились Иркутский, Красноярский и Братский алюминиевые заводы. Оставалась проблема сырья — глинозём приходилось покупать за рубежом — в Гвинее, Африке. Первым заводом по переработке импортного материала стал Николаевский глиноземный завод (1980 год). Он был рассчитан на переработку высококачественных африканских бокситов.

После распада СССР алюминиевая отрасль в России оказалась в трудном положении — государство прекратило вкладывать средства, распались связи с поставщиками сырья в бывших советских республиках. Британская Trans World Group, получившая контроль над большой частью российских алюминиевых заводов внедрила в России известную систему толлинга, когда импорт сырья и экспорт продукции производились беспошлинно, что приносило владельцам огромные прибыли, но лишало заводы средств для развития производства. После начала приватизации в 1993 году в отрасль стали приходить криминальные структуры, надеясь на быструю прибыль. Был установлен контроль над морскими портами, заводы были вынуждены платить бандитам за отгрузку товара за рубеж. В борьбе за контроль над отраслью криминальные группировки пытались запугать тех руководителей заводов, которые отказывались сотрудничать с ними. С теми, кто отказывался работать на бандитов, жестоко расправлялись.

В 1994 году Олег Дерипаска был избран генеральным директором Саяногорского алюминиевого завода. К этому времени он был его мажоритарным владельцем вместе с TWG (братья Черные — известные имена). Через три года после своего образования возглавляемая Олегом Дерипаской группа «Сибирский алюминий» вошла в десятку ведущих мировых производителей продукции из алюминия и Дерипаска разорвал отношения с Trans World Group, найдя дополнительные средства для развития в дополнительной эмиссии акций завода. В 2007 году в результате слияния алюминиевых и глиноземных активов Компании РУСАЛ, занимавшей третье место в мире по производству алюминия, Группы СУАЛ, входившей в десятку ведущих мировых производителей алюминия, и глиноземных активов швейцарской компании Glencore была создана Объединенная компания «Российский алюминий» — крупнейший в мире производитель алюминия и глинозема.

На Саяногорский алюминиевый завод, с которого началась история РУСАЛа, я и поехал в первую очередь.

Фотография: Русский алюминий №2 - BigPicture.ru
1. От Абакана, столицы Хакасии, до Саяногорска — час езды на автомобиле. По этой дороге я уже ездил два года назад, когда на Саяно-Шушенской ГЭС случилась авария. Город расположен в том самом месте, где заканчивается хакасская степь и начинаются Саянские горы. Завод (а их там три, на самом деле) — в пятнадцати километрах от города.
Фотография: Русский алюминий №3 - BigPicture.ru
2. Так Саяногорский алюминиевый выглядит из окна заводоуправления. Я приехал в воскресенье, людей на территории почти не было, но завод работал — технология производства алюминия непрерывная и во всех цехах работа шла, как обычно.
Фотография: Русский алюминий №4 - BigPicture.ru
3. Начинается всё здесь — в электролизном цехе. Здесь производят алюминий по той самой технологии, разработанной еще французом Эру и американцем Холлом, о которых я писал выше. Правда, выглядит это теперь совсем не так, как в XIX веке. В Саяногрске делают алюминий в ваннах с т.н. обожженными анодами. Вот их привезли на транспортной тележке. Эти аноды опускают в электролизную ванну, куда засыпают глинозём и где происходит его превращение в металл.
Фотография: Русский алюминий №5 - BigPicture.ru
4. А вот так выглядит отработавший своё обожженный анод. Это расходуемый материал, который завод тоже производит самостоятельно. Такая технология позволяет уже на этапе производства избавляться от множества вредных примесей. Анод с уже сформированным угольным кубом более безвреден, так как смолистые вещества удаляются из него в процессе изготовления. Современные заводы строятся с расчетом использования именно таких анодов. Есть еще технология норвежца Содерберга, по которой работает, например, Красноярский алюминиевый завод, но о ней я расскажу позже.
Фотография: Русский алюминий №6 - BigPicture.ru
5. Ряды электролизёров уходят, кажется, за горизонт. Это новые два цеха в Саяногорске, построенные в 2004-2006 гг и выделенные в отдельный завод, названный Хакасским — для строительства нового завода так легче было искать инвесторов. В этом цехе совсем малолюдно, я встретил только одного человека. Производственный процесс практически полностью автоматизирован — сверху засыпается глинозём, после окончания цикла приезжает кран и вакуумным насосом откачивает алюминий в большой ковш.
Фотография: Русский алюминий №7 - BigPicture.ru
6. Вот эта конструкция на кране выкачивает алюминий из трехтонных электролизных ванн, а потом разливает по ковшам, которые потом повезут в литейный цех. Для того, чтобы произвести тонну алюминия нужно почти две тонны глинозёма, полтонны углерода (для анода) и около 15 000 кВт*час электроэнергии. Всё оборудование в цехе российское, сделанное в инженерно-технологическом центре РУСАЛа, а вот сырьё привозят импортное — из Гвинеи, Ямайки.
Фотография: Русский алюминий №8 - BigPicture.ru
7. Электролизный цех — это не только вредное производство для человека, но и для фототехники. Каждая тонна алюминия — это 280 000 кубометров выделенного газа. И, если с выбросами научились бороться с помощью системы фильтров, то вот с фото и видеотехникой, как мне сказали сопровождающие, лучше к электролизёрам близко не подходить — там сильное магнитное поле.
Фотография: Русский алюминий №9 - BigPicture.ru
8. Что дальше? Дальше ковш с алюминием ставят на тележку и везут его в литейный цех. Там его ждет печь, в которой из простого алюминия делается нужный для заказчика сплав. Фотографии литейного — из Саяногорского алюминиевого, который построен еще в советское время. Цеха двух заводов стоят рядом и внешне отличаются только цветом. Кстати, два цеха нового Хакасского завода (ХАЗ) — первое предприятие по производству алюминия, построенное в России за последние 20 лет. Ну и самое современное, конечно.
Фотография: Русский алюминий №10 - BigPicture.ru
9. В литейном цеху стоят гигантские печи, внутрь которых страшно заглядывать — там чуть колышется раскаленное до 700°C зеркало расплавленного металла. Здесь варят алюминий on demand — по заказу потребителя. Всем нужен разный металл, с добавками под опредленное производство.
Фотография: Русский алюминий №11 - BigPicture.ru
10. Так заливают в печь чистый алюминий, привезенный из электролизного цеха. Не знаю, почему он получился на снимке красноватым — вообще он светло-серый.
Фотография: Русский алюминий №12 - BigPicture.ru
11. Рядом с печами — добавки для сплавов: кремний, титан для легирования, цирконий в слитках.
Фотография: Русский алюминий №13 - BigPicture.ru
12. Здесь мастер следит за добавками при плавке металла. После того, как в печь заложены компоненты будущего сплава, мастер берет пробу, делает из нее небольшой, размером с хоккейную шайбу, слиток и отправляет его в химическую лабораторию для проверки своей работы.
Фотография: Русский алюминий №14 - BigPicture.ru
13. У этой печи разливают алюминий в чушки — для тех заказчиков, которым металл нужен в собственном литейном производстве.
Фотография: Русский алюминий №15 - BigPicture.ru
14. Пока алюминий медленно движется по конвейеру, он успевает застыть и на выходе рабочий просто складывает чушки в штабеля.
Фотография: Русский алюминий №16 - BigPicture.ru
15. Алюминий — красивый металл.
Фотография: Русский алюминий №17 - BigPicture.ru
16. Солнце светит в боковые окна на крыше и в цехе — почти театральный свет. Рабочие у печей, как будто под светом софитов.
Фотография: Русский алюминий №18 - BigPicture.ru
17. У пульта управления разливочной машины, где делают цилиндрические слитки в несколько метров длиной для кабельной промышленности.
Фотография: Русский алюминий №19 - BigPicture.ru
18. Металл заливают в вертикальные формы.
Фотография: Русский алюминий №20 - BigPicture.ru
19. Алюминий кристаллизуется в формах, крышку поднимают, изделия готовы.
Фотография: Русский алюминий №21 - BigPicture.ru
20. Краном подцепляют еще теплые алюминиевые слитки и отвозят их на специальный стол.
Фотография: Русский алюминий №22 - BigPicture.ru
21. Мастер складывает слитки в ряд.
Фотография: Русский алюминий №23 - BigPicture.ru
22. И ставит на них штамп своей смены и дату изготовления.
Фотография: Русский алюминий №24 - BigPicture.ru
23. В другом месте цеха длинные цилиндры режут на части.
Фотография: Русский алюминий №25 - BigPicture.ru
24. Made in Russia.
Фотография: Русский алюминий №26 - BigPicture.ru
25. Для кого-то из заказчиков отливают вот такие гигантские алюминиевые слитки.
Фотография: Русский алюминий №27 - BigPicture.ru
26. У литейщиков короткий перерыв, можно выпить чаю. Рядом с цехом есть круглосуточная столовая, для рабочих практически бесплатная — там смешные цены, а каждому оплачивают 70 «обеденных» рублей в день.
Фотография: Русский алюминий №28 - BigPicture.ru
27. Здесь же можно посмотреть на результаты анализов проб «своего» металла в лаборатории.
Фотография: Русский алюминий №29 - BigPicture.ru
28. В это время в новом литейном цехе ХАЗа идет упаковка и погрузка готовой продукции в железнодорожные вагоны.
Фотография: Русский алюминий №30 - BigPicture.ru
29. Заводские жалуются на РЖД — задавили своими тарифами. Монополист поднимает цены на перевозку из года в год.
Фотография: Русский алюминий №31 - BigPicture.ru
30. Два новых цеха Хакасского алюминиевого завода.

Смотрите в следующих сериях: как делают фольгу на заводе САЯНАЛ, как работает самый большой в мире Красноярский алюминиевый завод.

Извините за длинный текст, но без истории алюминия рассказать о том, как его делают, было совсем невозможно. 🙂

P.S. Традиционное спасибо пресс-службе РУСАЛа и Саяногорского завода за приглашение и помощь в подготовке репортажа.

Смотрите также: Лучшие посты на БигПикче Топ-100

А вы знали, что у нас есть Telegram и Instagram?

Подписывайтесь, если вы ценитель красивых фото и интересных историй!

Популярное

Самые горячие темы

20 самых красивых женщин с фигурой «песочные часы»

20 самых красивых женщин с фигурой «песочные часы»

Киноляпы заднего плана — актеры массовки, которые облажались

Киноляпы заднего плана — актеры массовки, которые облажались

Как в Европе появилась мода на огромные парики и при чем тут сифилис и вши

Как в Европе появилась мода на огромные парики и при чем тут сифилис и вши

Новости партнеров

Загрузка...

Новые посты

Россиянка демонстрирует красоту девушек со всего мира, делая с ними совместные фото

Россиянка демонстрирует красоту девушек со всего мира, делая с ними совместные фото

Как легендарный советский разведчик Джордж Блейк сбежал из британской тюрьмы

Как легендарный советский разведчик Джордж Блейк сбежал из британской тюрьмы

Фуд-фотография через микроскоп

Фуд-фотография через микроскоп

Итальянский художник превращает знаменитостей мультяшных персонажей

Итальянский художник превращает знаменитостей мультяшных персонажей

От ненависти к любви: 8 советов, как пережить измену и начать отношения с чистого листа

От ненависти к любви: 8 советов, как пережить измену и начать отношения с чистого листа

История мужчины, который снимал каждый день на Polaroid 18 лет, пока рак не украл его жизнь

История мужчины, который снимал каждый день на Polaroid 18 лет, пока рак не украл его жизнь

Мадонна, ты пьяна, иди домой: скульптор осовременивает образы эпохи Возрождения

Мадонна, ты пьяна, иди домой: скульптор осовременивает образы эпохи Возрождения

25 девушек, которые не слышали о комплексах и живут по своим правилам

25 девушек, которые не слышали о комплексах и живут по своим правилам

6 причин, почему в авиалайнерах нет парашютов для пассажиров

6 причин, почему в авиалайнерах нет парашютов для пассажиров

36 раз, когда хотели просто сделать фото, а получилась картина эпохи Возрождения

36 раз, когда хотели просто сделать фото, а получилась картина эпохи Возрождения

Привычный мир, показанный с непривычного ракурса

Привычный мир, показанный с непривычного ракурса

30 людей, чье поведение невозможно объяснить логически

30 людей, чье поведение невозможно объяснить логически