Forberedelsesprosess og teknologisk innovasjon av aluminiumoksidpulver
Når det gjelderaluminapulver, mange føler seg kanskje ikke kjent med det. Men når det gjelder mobiltelefonskjermene vi bruker hver dag, de keramiske beleggene i høyhastighetstogvogner, og til og med varmeisolasjonsflisene i romferger, er tilstedeværelsen av dette hvite pulveret uunnværlig bak disse høyteknologiske produktene. Som et "universelt materiale" innen industrifeltet har fremstillingsprosessen for aluminiumoksidpulver gjennomgått jordskjelvende endringer det siste århundret. Forfatteren jobbet en gang i et visstaluminaproduksjonsbedrift i mange år og var vitne til det teknologiske spranget i denne industrien fra «tradisjonell stålproduksjon» til intelligent produksjon.
I. De «tre aksene» innen tradisjonelt håndverk
I verkstedet for aluminaforberedelse sier de erfarne mestrene ofte: «For å bli involvert i aluminaproduksjon må man mestre tre sett med essensielle ferdigheter.» Dette refererer til de tre tradisjonelle teknikkene: Bayer-prosessen, sintringsprosessen og den kombinerte prosessen. Bayer-prosessen er som å koke bein i en trykkoker, hvor aluminaen i bauxitt løses opp i en alkalisk løsning gjennom høy temperatur og høyt trykk. I 2018, da vi feilsøkte den nye produksjonslinjen i Yunnan, mislyktes krystalliseringen av hele beholderen med slam på grunn av et trykkavvik på 0,5 MPa, noe som resulterte i et direkte tap på over 200 000 yuan.
Sintringsmetoden ligner mer på hvordan folk i nord lager nudler. Den krever at bauxitt og kalkstein «blandes» i proporsjon og deretter «bakes» ved høy temperatur i en roterovn. Husk at mester Zhang i verkstedet har en unik ferdighet. Bare ved å observere fargen på flammen kan han bestemme temperaturen inne i ovnen med en feil på ikke mer enn 10 ℃. Denne «folkemetoden» basert på akkumulert erfaring ble ikke erstattet av infrarøde termiske bildesystemer før i fjor.
Den kombinerte metoden kombinerer egenskapene til de to førstnevnte. For eksempel, når man lager en yin-yang-gryte, utføres både den sure og den alkaliske metoden samtidig. Denne prosessen er spesielt egnet for bearbeiding av lavverdig malm. En viss bedrift i Shanxi-provinsen klarte å øke utnyttelsesgraden av mager malm med et aluminium-silisium-forhold på 2,5 med 40 % ved å forbedre den kombinerte metoden.
II. Veien til å bryte gjennomTeknologisk innovasjon
Energiforbruket i tradisjonelt håndverk har alltid vært et smertepunkt i bransjen. Bransjedata fra 2016 viser at det gjennomsnittlige strømforbruket per tonn alumina er 1350 kilowattimer, tilsvarende strømforbruket til en husholdning i et halvt år. «Lavtemperaturoppløsningsteknologien» utviklet av en bestemt bedrift reduserer reaksjonstemperaturen fra 280 ℃ til 220 ℃ ved å tilsette spesielle katalysatorer. Dette alene sparer 30 % energi.
Fluidisert sjiktutstyret jeg så i en fabrikk i Shandong snudde fullstendig oppfatningen min. Denne fem etasjer høye «stålgiganten» holder mineralpulveret i suspendert tilstand gjennom gass, noe som reduserer reaksjonstiden fra 6 timer i den tradisjonelle prosessen til 40 minutter. Enda mer fantastisk er det intelligente kontrollsystemet, som kan justere prosessparametrene i sanntid, akkurat som en tradisjonell kinesisk lege som tar en puls.
Når det gjelder grønn produksjon, iscenesetter industrien et fantastisk show med å «gjøre avfall om til skatter». Rød gjørme, en gang et problematisk avfallsstoff, kan nå lages til keramiske fibre og veidekkematerialer. I fjor laget demonstrasjonsprosjektet som ble besøkt i Guangxi til og med brannsikre byggematerialer av rød gjørme, og markedsprisen var 15 % høyere enn for tradisjonelle produkter.
III. Uendelige muligheter for fremtidig utvikling
Fremstilling av nano-alumina kan betraktes som «mikroskulpturkunst» innen materialfeltet. Det superkritiske tørkeutstyret som sees i laboratoriet kan kontrollere veksten av partikler på molekylært nivå, og nanopulveret som produseres er enda finere enn pollen. Dette materialet, når det brukes i litiumbatteriseparatorer, kan doble batteriets levetid.
MikrobølgeovnSintringsteknologi minner meg om mikrobølgeovnen hjemme. Forskjellen er at mikrobølgeovner av industriell kvalitet kan varme opp materialer til 1600 ℃ på 3 minutter, og energiforbruket deres er bare en tredjedel av det for tradisjonelle elektriske ovner. Enda bedre, denne oppvarmingsmetoden kan forbedre materialets mikrostruktur. Alumina-keramikken som er laget av et visst militærindustrielt foretak med den, har en hardhet som kan sammenlignes med diamant.
Den mest åpenbare endringen som intelligent transformasjon har ført til, er den store skjermen i kontrollrommet. For tjue år siden beveget fagarbeidere seg rundt i utstyrsrommet med journaler. Nå kan unge mennesker fullføre hele prosessovervåkingen med bare noen få museklikk. Men interessant nok har de mest erfarne prosessingeniørene i stedet blitt «lærerne» i AI-systemet, og må omdanne flere tiår med erfaring til algoritmisk logikk.
Transformasjonen fra malm til høyren alumina er ikke bare en tolkning av fysiske og kjemiske reaksjoner, men også en krystallisering av menneskelig visdom. Når 5G-smarte fabrikker møter «håndfølelsesopplevelsen» til mesterhåndverkere, og når nanoteknologi samhandler med tradisjonelle ovner, er denne århundrelange teknologiske utviklingen langt fra over. Kanskje, som den nyeste bransjemeldingen spår, vil neste generasjon av aluminaproduksjon bevege seg mot «produksjon på atomnivå». Uansett hvordan teknologien utvikler seg, er det å løse praktiske behov og skape reell verdi de evige koordinatene for teknologisk innovasjon.