Aluminium — engang en sjældenhed, nu meget anvendt

I 1821 fandt en kemiker et hårdt, rødligt, lerlignende mineral i nærheden af den franske landsby les Baux. Det blev kaldt bauxit efter landsbyen og viste sig at indeholde 52 procent aluminiumilte — aluminium som har indgået forbindelse med ilt. I årevis afviste dette meget hårde stof ethvert forsøg på at skille dets bestanddele. Ikke før 1827 blev de første små dråber af metallet udvundet ved en meget vanskelig og kostbar kemisk proces.a Intet under at aluminium for hundrede år siden var en sjældenhed, selv om det er det tredje almindeligste grundstof i jordens skorpe.

Udgifterne reduceres

På Pariserudstillingen i 1855 blev den første massive barre af dette sølvhvide metal vist frem for offentligheden. Det dukkede da frem fra metallurgiens rige og folk så at det var et nyttigt metal. Men prisen, uha! Til over ni kroner grammet var det afgjort et kostbart metal, så kostbart at det endog kom til at rangere højere end guld ved kejser Napoleon III’s hof. Selv om kejseren var glad for at aluminium var så kostbart, var han dog praktisk indstillet og så i ånden hvordan det kunne anvendes til letvægtsudrustning i hans hær. Derfor ydede han økonomisk støtte til en fransk videnskabsmand som skulle finde ud af hvordan man kunne fremstille det billigt i store mængder.

Indsatsen gav resultat. Det lykkedes at reducere udgifterne til godt seksogtyve øre pr. gram. Men metallet var stadig for dyrt til at det kunne udnyttes kommercielt. Senere fandt en amerikansk kemiker frem til en proces som bragte prisen ned på tretten øre. Det var dog stadig for meget, så man fortsatte sin søgen efter en mere økonomisk metode at behandle råstofferne på.

I 1886 opdagede to unge videnskabsmænd, den ene i Frankrig og den anden i De forenede Stater, helt uafhængigt af hinanden nøglen til at frigøre metallet for sin ilt i større målestok. Omkostningerne faldt nu til 3,3 øre. Straks åbnedes døren for en omfattende udnyttelse af bauxitlejerne. Med årene er teknikken forbedret yderligere, og fremstillingsomkostningerne var i midten af det tyvende århundrede kommet helt ned på under tre kroner og tredive øre pr. kilo.

Råstofferne

Selv om det først og fremmest er bauxit der anvendes til aluminiumsfremstillingen, kræves der også andre mineraler og stoffer. Lad os først se hvordan bauxit reduceres til ren aluminiumilte. I åbne brud skovler mægtige gravemaskiner den årtusindgamle malm fri. Man skal bruge to tons malm for at udvinde et ton aluminiumilte.

Efter tørring og findeling må malmen gennem en reduceringsproces før den går videre til smelteovnene. Denne proces består i at bauxitten behandles i en varm opløsning af natriumhydroxyd. Denne væske opløser aluminiumilten mens urenheder som kiselsyreanhydrid, jernoxyd og titandioxyd bliver tilbage som rødt slam. Den filtrerede væske får lov at stå i store udfældningstanke hvor aluminiumilten, som har indgået kemisk forbindelse med vand, krystalliserer. Krystallerne kommes derpå gennem store roterende tørreovne hvor en temperatur på 1100 grader celsius driver vandmolekylerne ud så den pulveragtige hvide aluminiumilte bliver tilbage, parat til afskibning. Fra siloer eller store dynger på jorden fører transportbånd aluminiumilten ned til de ventende skibes lastrum, og den sejles til smelteovnene.

I smelteovnene lader man aluminiumilten indgå forbindelse med et andet råstof — kryolit. Dette blåhvide mineral, som i pulveriseret form praktisk talt er usynligt i vand, brydes på Grønland. Grønlænderne kalder det „isen som ikke vil smelte om sommeren“. Det fremstilles også syntetisk i Tyskland. Det var dette mineral de førnævnte to videnskabsmænd opdagede som nøglen til jordens vældige aluminiumslagre. De påviste at smeltet kryolit ville opløse den hårde aluminiumilte og at man så, ved at lade en stærk elektrisk strøm passere gennem opløsningen, kunne skille aluminiummet fra ilten så det rene metal udfældede sig på bunden af karret. Således opstod elektrolyseovnen — „potten“ — til aluminiumsfremstilling.

Til aluminiumsudvinding i større stil kræves der mange „potter“ eller ovne. Hos Det canadiske Aluminiumskompagni består nogle af ovnene af tommetykt stål og er cirka 9 meter lange, 3,6 meter brede og 1,2 meter dybe. Denne „kasse“ er foret med kul der tjener som katode (negativ pol), mens anoden (den positive pol) er en blanding af petroleumskoks og beg. Denne blanding, som er indkapslet i aflange aluminiums- eller stålkapper, hænger ned i ovnen. Anoden føres automatisk længere og længere ned, da den hele tiden fortæres i den flydende opløsning af aluminiumilte og kryolit. Der bruges fem hundrede kilo anodemateriale for hvert ton metal der fremstilles.

Flusspat fra Newfoundland er en anden vigtig bestanddel, foruden andre råstoffer fra forskellige egne af jorden. Sammenlagt skal man bruge syv tons råstoffer for at fremstille ét ton rent aluminium. Hvis man skal holde aluminiumsproduktionen i gang må man altså have et velorganiseret transportsystem så man kan være sikker på at alle de nødvendige materialer når frem til tiden de rigtige steder. For eksempel bruger smelteovnene i Saguenay-dalen i Quebec hvert døgn en råstofmængde som kunne fylde 250 godsvogne.

Elektricitetens betydning

Bauxit brydes hovedsagelig i tropisk eller subtropisk lavland. Noget af det vigtigste for aluminiumsfremstillingen — masser af billig elektricitet — findes derfor sjældent i nærheden af malmforekomsterne. Som følge deraf må man transportere aluminiumilten hen til energikilderne. Dette har gjort Canada, som har en overflod af billig hydroelektricitet, til naturligt hjemsted for nogle af verdens største aluminiumsværker.

Hvis man lod en almindelig 25-watts pære brænde uafbrudt i en måned, ville den bruge så meget elektricitet som der anvendes ved fremstillingen af ét kilo aluminium. I et gennemsnitshjem går der fire år før man har brugt den elektricitetsmængde der behøves for at udvinde et ton metal af den oprindelige aluminiumilte! Ja, for få år siden brugte aluminiumsværkerne på det amerikanske kontinent mere elektricitet om året end en by med en halv million husstande skulle bruge på ti år! Siden da har konstante udvidelser inden for denne industri øget forbruget med næsten halvtreds procent. Ja, elektriciteten spiller en vigtig rolle!

Forarbejdning

Når de svagt skinnende aluminiumsbarrer kommer ud af smelteovnen begynder historien om metallets mange anvendelsesmuligheder. Mange forskellige processer omdanner barrerne til brugsgenstande. Først bliver de omsmeltet og blandet med legeringsmetal i en mængde som afhænger af hvad materialet skal bruges til. Fra den proces får man indkærvede, stangformede blokke som anvendes til støbning, runde blokke til udpresning og rektangulære blokke til valsning, smedning eller optrykning. Fra smelteovnene får man desuden aluminium i lange, tynde stænger som trækkes til tråd. Metallet lader sig let bearbejde. Det er næsten som om det er skabt til forarbejdning.

År for år anvendes aluminium i voksende omfang. Aluminiumskompagnierne arbejder selv på at fremme brugen af det inden for de nuværende anvendelsesområder og søger samtidig et finde nye felter hvor det kan benyttes. Der foretages stadig metallurgisk forskning med henblik på at åbne nye områder for udnyttelse af dets gode egenskaber — let, blødt og dog stærkt som det er. Det opnår styrke ved at blive legeret med andre metaller. Omfattende eksperimenter har ført til flere hundrede forskellige legeringer, hver med sine særlige egenskaber.

I hvor høj grad styrken øges, fremgår af at en prøvestang på en tommes tykkelse af rent aluminium kun kan tåle et træk på godt syv tons, mens en lignende prøvestang af legeringer som nu er i almindelig brug, kan udsættes for et træk på fyrre tons uden at gå i stykker. Disse legeringer er endog stærkere end visse ståltyper, og det har i stor udstrækning øget metallets anvendelighed da det samtidig har bevaret sin oprindelige lethed, bearbejdelighed og modstandsdygtighed mod tæring.

Af andre gode egenskaber kan nævnes metallets udseende og dets evne til at lede varme og elektricitet. Lad os se hvordan dette interessante metal forarbejdes til nogle af de nyttige redskaber og maskiner der er blevet så almindelige i vor moderne verden.

De færdige produkter

Vi vil først besøge det store valseværk i Rogerstone, South Wales. Her bliv rektangulære aluminiumsblokke som hver vejer to tons, ført frem og tilbage gennem en ubrudt, fire hundrede meter lang række af varme valser. Resultatet af denne proces bliver ruller af bladaluminium eller flade aluminiumsplader. Tykkelsen afhænger af hvad metallet skal bruges til og kan variere fra godt seks millimeter til folie så tyndt at der skal en stabel på 1250 ark til for at nå op på samme tykkelse! En valsemaskine i Kingston, Ontario, udvalser 4 meter bred folie med en fart af næsten en kilometer i minuttet. Fra sådanne værker går den behandlede aluminium videre til andre fabrikker og bliver til overbygningen på en oceandamper eller „huden“ på en interkontinental jetmaskine. Hvad folien angår, så bruger De den måske i Deres køkken til utallige formål, eller De kommer i berøring med den når De pakker et stykke chokolade ud. Men det er ikke alt.

Måske har De været på ferie i London og prøvet at køre med undergrundsbanen der. Så har De været inde i et tog af aluminium. Det samme er tilfældet hvis De har rejst gennem Spanien med det berømte „ACT-Talgo“-tog. Også københavnske S-tog er lavet af aluminium. Nordamerikanske jernbaner gør ligeledes mere og mere brug af dette metal som engang var en sjældenhed. Kølevogne, tankvogne, åbne og lukkede godsvogne, alle fremstillet af aluminium, farer forbi i kilometerlange togstammer. På landevejene ser man metallet anvendt til lastvogne, busser, campingvogne, ja selv personbiler. Mange højhuse og skyskrabere i verdens storbyer er beklædt med blanke, særligt behandlede plader af aluminiumslegering.

I de flyvemaskiner som nu forlader samlebåndene findes der dele som må kunne klare en vældig belastning. Sådanne dele fremstilles på gigantiske presser som den 50.000-tons presse der findes på Alcoa-værket i Cleveland, Ohio. Når delen er udstanset forarbejdes den på en profilfræsemaskine og får de rette mål. Kæmpemæssige maskiner udpresser metallet som var det tandpasta og omdanner runde blokke til alt lige fra propeller til brodragere. For få år siden brugte man sådanne dragere da man byggede verdens første motorvejsbro af aluminium over strømfaldene på den smukke Saguenay-flod i Quebec.

Fra ækvator til polerne og hele vejen rundt om jorden finder dette glimrende letmetal flere og flere anvendelsesmuligheder. De tre kilo aluminium der er anbragt øverst på det berømte Washington-monument er ikke alene en smuk, sølvblank kappe men også en beskyttende lynafleder. Transportable aluminiumssprinklere bruges på kaffeplantager i Brasilien og sukkerrørsfarme i det sydlige Alberta i Canada. Elleve millioner kilometer stærkstrømsledning gennemkrydser alverdens lande og transporterer elektricitet til byer og fabrikker gennem armerede aluminiumsledere. I mange tilfælde er disse ledninger nu ophængt i aluminiumsmaster. Ja selv huse med otte værelser og to verandaer, med en samlet vægt på kun godt 1000 kilo, præfabrikeres af dette metal.

Vi kunne fortsætte med at omtale produkter fra tusindvis af fabrikker som fremstiller alt lige fra hårnåle til chaiselonger og fra ølkasser til værktøj! Aluminium er ikke længere en sjældenhed, men det mest alsidige metal vi kender — et metal vi må takke den store Skaber for, ham der fra begyndelsen anbragte det i jorden.

[Fodnote]