Giliai supraskite rudojo korundo miltelių gamybos procesą
Stovint už trijų metrų nuo elektrinės lanko krosnies, į veidą trenkia karščio banga, apgaubta deginto metalo kvapo – daugiau nei 2200 laipsnių įkaitęs boksito srutos krosnyje rieda aukso raudonumo burbuliukais. Senasis meistras Lao Li nusišluostė prakaitą ir tarė: „Matote? Jei medžiaga bus vienu kastuvu mažiau anglies, krosnies temperatūra nukris 30 laipsnių, o...“rudasis korundas „...kuris išeis, bus trapus kaip sausainiai.“ Šis puodas su verdančiu „išlydytu plienu“ yra pirmoji rudojo korundo miltelių gimimo scena.
1. Lydymas: sunkus darbas ištraukiant „nefritą“ iš ugnies
Žodis „nuožmus“ išgraviruotas rudojo korundo kauluose, o šis požymis išgryninamas elektrinėje lanko krosnyje:
Sudedamosios dalys yra kaip vaistai: boksito bazė (Al₂O₃>85%), antracito reduktorius, o geležies drožlės turi būti pabarstomos kaip „derlius“ – be jo, kuris padėtų lydytis, priemaišų silikatų išvalyti neįmanoma. Senų Henano provincijos gamyklų dozavimo knygos yra susidėvėjusios: „Per daug anglies reiškia daug anglies ir juodosios medžiagos, o per mažai geležies – tirštą šlaką ir aglomeraciją“.
Pakreiptos krosnies paslaptis: krosnies korpusas pakreipiamas 15 laipsnių kampu, kad lydalas natūraliai susisluoksniuotų, apatinis gryno aliuminio oksido sluoksnis kristalizuojasi į rudą korundą, o viršutinis ferosilicio šlako sluoksnis yra išskobiamas. Senasis meistras ilgu kirtikliu baksnojo mėginių ėmimo angą, ir išsilieję išlydyti lašeliai atvėso, o skerspjūvis tapo tamsiai rudas: „Ši spalva tinkama! Mėlyna šviesa rodo, kad titano kiekis yra didelis, o pilka šviesa reiškia, kad silicis nėra visiškai pašalintas.“
Greitas aušinimas nulemia rezultatą: lydalas supilamas į gilų duobę ir užpilamas šaltu vandeniu, kad „sprogtų“ į gabalus, o vandens garai skleidžia spragėsių garsą. Greitas aušinimas užfiksuoja gardelės defektus, o tvirtumas yra 30 % didesnis nei natūralaus aušinimo – kaip ir kardo gesinimas, svarbiausia yra „greitai“.
2. Smulkinimas ir formavimas: „kietų vyrukų“ formavimo menas
Ką tik iš krosnies ištraukto rudo korundo bloko kietumas yra artimasdeimantaiReikia daug pastangų, kad jį paverstum mikrono lygio „elitiniu kareiviu“:
Žandikaulio trupintuvo šiurkštus atidarymas
Hidraulinė žandikaulio plokštė „susigrūda“, o krepšinio kamuolio dydžio blokas sudužta į graikinius riešutus. Operatorius Xiao Zhang parodė į ekraną ir pasiskundė: „Paskutinį kartą buvo įmaišyta ugniai atspari plyta, ir žandikaulio plokštė išplėtė tarpą. Techninės priežiūros komanda mane persekiojo ir barė tris dienas.“
Transformacija rutuliniame malūne
Granitu išklotas rutulinis malūnas dunda, o plieniniai rutuliukai daužosi į blokus lyg agresyvūs šokėjai. Po 24 valandų nepertraukiamo malimo iš išleidimo angos pasipylė tamsiai rudi stambūs milteliai. „Čia yra gudrybė“, – pabaksnojo technikas valdymo skydelyje: „Jei greitis viršija 35 aps./min., dalelės sumalamos į adatas; jei mažesnis nei 28 aps./min., kraštai bus per aštrūs.“
Barmaco plastinė chirurgija
Aukščiausios klasės gamybos linija demonstruoja savo kozirį – vertikalaus veleno smūginį „Barmac“ trupintuvą. Medžiaga susmulkinama savaiminio susidūrimo būdu, veikiant greitaeigiam rotoriui, o pagaminti mikromilteliai yra apvalūs kaip upės akmenukai. Džedziango provincijos šlifavimo diskų gamykla išmatavo: tos pačios specifikacijos mikromiltelių, tradiciniu metodu pagamintų, tūrinis tankis yra 1,75 g/cm³, o „Barmac“ metodu pagamintų – 1,92 g/cm³! Ponas Li pasuko mėginį ir atsiduso: „Anksčiau šlifavimo diskų gamykla visada skųsdavosi prastu miltelių takumu, o dabar skundžiasi, kad užpildymo greitis yra per didelis.“
3. Rūšiavimas ir valymas: tiksli paieška mikronų pasaulyje
Dalelių, kurių storis siekia 1/10 plauko storio, klasifikavimas į skirtingas klases yra proceso sielos kova:
Oro srauto klasifikavimo paslaptis
0,7 MPa suslėgtas oras su milteliais plūsta į klasifikavimo kamerą, o sparnuotės greitis lemia „įleidimo liniją“: 8000 aps./min. pro filtrą pašalinami W40 (40 μm), o 12000 aps./min. perfiltruojami W10 (10 μm). „Labiausiai bijau per didelės drėgmės“, – dirbtuvių direktorius parodė į sausinimo bokštą: „Praėjusį mėnesį iš kondensatoriaus nutekėjo fluoras, o mikromilteliai sulipo ir užkimšo vamzdyną. Jį valyti prireikė trijų pamainų.“
Švelnus hidraulinės klasifikacijos peilis
Itin smulkiems milteliams, kurių raiška mažesnė nei W5, klasifikavimo terpe tampa vandens srautas. Švarus vanduo rūšiavimo kibire pakelia smulkius miltelius 0,5 m/s greičiu, o stambios dalelės nusėda pirmiausia. Operatorius spokso į drumstumo matuoklį: „Jei srautas yra 0,1 m/s didesnis, pusė W3 miltelių išbėgs; jei jis yra 0,1 m/s mažesnis, W10 susimaišys ir sukels problemų.“
Slaptas magnetinio atskyrimo ir geležies šalinimo mūšis
Galingas magnetinis volelis pašalina geležies drožles 12 000 gausų siurbimo jėga, tačiau jis bejėgis prieš geležies oksido dėmes. Šandongo gamyklos gudrybė: prieš ėsdinimą pamirkymas oksalo rūgštyje paverčia sunkiai įveikiamą Fe₂O₃ tirpiu geležies oksalatu, o priemaišinės geležies kiekis sumažėja nuo 0,8 % iki 0,15 %.
4. PPiktinimas ir kalcinavimas: abrazyvų „atgimimas“
Jei noriterudojo korundo mikromilteliaiNorint atlaikyti bandymą su aukštos temperatūros šlifavimo disku, reikia išlaikyti du gyvybės ir mirties bandymus:
Rūgščių-šarmų marinavimo dialektika
Druskos rūgšties bake burbuliukai kyla, tirpdydami metalo priemaišas, o koncentracijos kontrolė yra tarsi vaikščiojimas lynu: mažiau nei 15 % negali išvalyti rūdžių, o daugiau nei 22 % korozuoja aliuminio oksido korpusą. Lao Li parodė pH bandymo popierių, kad pasidalytų patirtimi: „Neutralizuojant šarminiu plovimu, reikia tiksliai suspausti pH = 7,5. Rūgštis sukels kristalų šerpetojančius įbrėžimus, o šarmas sukels dalelių paviršiaus sudulkėjimą.“
Kalcinavimo temperatūros mįslė
Po 6 valandų kalcinavimo rotacinėje krosnyje 1450 ℃ temperatūroje ilmenito priemaišos suskyla į rutilo fazę, o mikromiltelių atsparumas karščiui padidėja 300 ℃. Tačiau dėl vienos gamyklos termoelemento senėjimo faktinė temperatūra viršijo 1550 ℃, ir visi iš krosnies išėję mikromilteliai buvo sukepinti į „sezamo pyragus“ – 30 tonų medžiagų buvo tiesiogiai išmesta, o gamyklos direktorius buvo taip prislėgtas, kad trypė kojomis.
Išvada: pramoninė estetika tarp milimetrų
Prieblandoje esančiose dirbtuvėse mašinos vis dar riaumoja. Lao Li nusivalė dulkes nuo savo darbo drabužių ir pasakė: „Padirbėjęs šioje pramonės šakoje 30 metų, pagaliau supratau, kad geri mikromilteliai yra „70 % rafinavimo ir 30 % gyvavimo ciklo“ – ingredientai yra pagrindas, smulkinimas priklauso nuo supratimo, o rūšiavimas – nuo kruopštumo.“ Nuo boksito iki nanoskalės mikromiltelių – technologiniai proveržiai visada sukasi apie tris centrus: grynumą (marinavimą ir priemaišų šalinimą), morfologiją („Barmac“ formavimą) ir dalelių dydį (tikslų rūšiavimą).