Aliuminio oksido miltelių paruošimo procesas ir technologinės inovacijos
Kai kalbama apiealiuminio oksido milteliai, daugelis žmonių gali jaustis nepažįstami. Tačiau kalbant apie mobiliųjų telefonų ekranus, kuriuos naudojame kasdien, greitųjų traukinių vagonų keramines dangas ir net erdvėlaivių šilumos izoliacines plyteles, šie balti milteliai yra nepakeičiami šiuose aukštųjų technologijų gaminiuose. Kaip „universali medžiaga“ pramonės srityje, aliuminio oksido miltelių gamybos procesas per pastarąjį šimtmetį patyrė revoliucinių pokyčių. Autorius kadaise dirbo tam tikrojealiuminio oksidasdaugelį metų dirbo gamybos įmonėje ir savo akimis matė šios pramonės technologinį šuolį nuo „tradicinės plieno gamybos“ prie išmaniosios gamybos.
I. Tradicinių amatų „trys ašys“
Aliuminio oksido paruošimo dirbtuvėse patyrę meistrai dažnai sako: „Norint pradėti gaminti aliuminio oksidą, reikia įvaldyti tris esminių įgūdžių rinkinius.“ Tai reiškia tris tradicinius metodus: Bayerio procesą, sukepinimo procesą ir kombinuotą procesą. Bayerio procesas yra tarsi kaulų troškinimas slėginiame puode, kai boksite esantis aliuminio oksidas ištirpsta šarminiame tirpale dėl aukštos temperatūros ir aukšto slėgio. 2018 m., kai derinome naują gamybos liniją Junane, dėl 0,5 MPa slėgio valdymo nuokrypio nepavyko kristalizuoti viso srutos puodo, todėl tiesioginiai nuostoliai siekė daugiau nei 200 000 juanių.
Sukepinimo metodas labiau panašus į tai, kaip šiaurėje žmonės gamina makaronus. Jam reikia proporcingai „sumaišyti“ boksitą ir kalkakmenį, o tada aukštoje temperatūroje „iškepti“ rotacinėje krosnyje. Atminkite, kad meistras Zhang dirbtuvėse turi unikalų įgūdį. Vien stebėdamas liepsnos spalvą, jis gali nustatyti temperatūrą krosnies viduje su ne didesne kaip 10 ℃ paklaida. Šį sukaupta patirtimi pagrįstą „liaudies metodą“ infraraudonųjų spindulių terminio vaizdo sistemos pakeitė tik praėjusiais metais.
Kombinuotas metodas apjungia dviejų pirmųjų savybių. Pavyzdžiui, gaminant yin-yang karštą puodą, vienu metu taikomi ir rūgštiniai, ir šarminiai metodai. Šis procesas ypač tinka žemos kokybės rūdoms perdirbti. Tam tikra Šansi provincijos įmonė, patobulinusi kombinuotą metodą, 40 % padidino liesos rūdos, kurios aliuminio ir silicio santykis yra 2,5, panaudojimo rodiklį.
II. Kelias į pralaužimąTechnologinės inovacijos
Tradicinių amatų energijos suvartojimo problema visada buvo opi pramonės problema. 2016 m. pramonės duomenys rodo, kad vidutinės elektros energijos sąnaudos vienai aliuminio oksido tonai yra 1 350 kilovatvalandžių, tai atitinka namų ūkio pusės metų elektros energijos suvartojimą. Tam tikros įmonės sukurta „žemos temperatūros tirpimo technologija“, pridėdama specialių katalizatorių, sumažina reakcijos temperatūrą nuo 280 ℃ iki 220 ℃. Vien tai sutaupo 30 % energijos.
Skysdinio sluoksnio įranga, kurią mačiau vienoje Šandongo gamykloje, visiškai pakeitė mano suvokimą. Šis penkių aukštų „plieno milžinas“ mineralinius miltelius dujų pagalba laiko suspenduotoje būsenoje, taip sutrumpindamas reakcijos laiką nuo 6 valandų tradiciniame procese iki 40 minučių. Dar nuostabiau yra jo išmanioji valdymo sistema, kuri gali realiuoju laiku reguliuoti proceso parametrus, lyg tradicinis kinų gydytojas matuotų pulsą.
Kalbant apie ekologišką gamybą, pramonė rengia nuostabų „atliekų pavertimo lobiu“ šou. Raudonasis dumblas, kadaise buvęs problemiškas atliekų likutis, dabar gali būti perdirbamas į keraminius pluoštus ir kelių sankasos medžiagas. Praėjusiais metais Guangsi provincijoje aplankytas demonstracinis projektas netgi pagamino ugniai atsparias statybines medžiagas iš raudonojo dumblo, o rinkos kaina buvo 15 % didesnė nei tradicinių produktų.
III. Beribės ateities plėtros galimybės
Nanoaliuminio oksido paruošimas gali būti laikomas „mikroskulptūrų menu“ medžiagų srityje. Laboratorijoje naudojama superkritinio džiovinimo įranga gali kontroliuoti dalelių augimą molekuliniu lygmeniu, o pagaminti nanomilteliai yra dar smulkesni už žiedadulkes. Ši medžiaga, naudojama ličio baterijų separatoriuose, gali padvigubinti baterijų veikimo laiką.
Mikrobangų krosnelėSukepinimo technologija man primena namuose naudojamą mikrobangų krosnelę. Skirtumas tas, kad pramoninės klasės mikrobangų krosnelės gali įkaitinti medžiagas iki 1600 ℃ per 3 minutes, o jų energijos suvartojimas tesiekia trečdalį tradicinių elektrinių krosnių. Dar geriau, šis kaitinimo būdas gali pagerinti medžiagos mikrostruktūrą. Tam tikros karinės pramonės įmonės pagaminta aliuminio oksido keramika yra kietumu prilygsta deimantui.
Akivaizdžiausias intelektualios transformacijos sukeltas pokytis yra didelis ekranas valdymo kambaryje. Prieš dvidešimt metų kvalifikuoti darbuotojai vaikščiojo po įrangos kambarį nešini žurnalais. Dabar jauni žmonės gali atlikti viso proceso stebėjimą vos keliais pelės paspaudimais. Tačiau įdomu tai, kad vyriausi procesų inžinieriai tapo dirbtinio intelekto sistemos „mokytojais“, kuriems reikia dešimtmečių patirtį paversti algoritmine logika.
Rūdos virsmas didelio grynumo aliuminio oksidu yra ne tik fizikinių ir cheminių reakcijų interpretacija, bet ir žmogaus išminties kristalizacija. Kai 5G išmaniosios gamyklos susitiks su meistrų „rankų pojūčiu“, o nanotechnologijos – su tradicinėmis krosnimis, ši šimtmetį trukusi technologinė evoliucija dar toli gražu nesibaigs. Galbūt, kaip prognozuojama naujausioje pramonės baltojoje knygoje, kita aliuminio oksido gamybos karta pereis prie „atominio lygio gamybos“. Tačiau, kad ir kaip sparčiai žengtų į priekį technologijos, praktinių poreikių sprendimas ir realios vertės kūrimas yra amžinos technologinių inovacijų koordinatės.