Proses Penyediaan dan Inovasi Teknologi Serbuk Aluminium Oksida

Apabila ia datang kepadaserbuk alumina, ramai orang mungkin berasa tidak biasa dengannya. Tetapi apabila ia datang kepada skrin telefon bimbit yang kami gunakan setiap hari, salutan seramik dalam gerabak kereta api berkelajuan tinggi, dan juga jubin penebat haba kapal angkasa, kehadiran serbuk putih ini amat diperlukan di sebalik produk berteknologi tinggi ini. Sebagai "bahan universal" dalam bidang perindustrian, proses penyediaan serbuk aluminium oksida telah mengalami perubahan menggegarkan bumi sejak abad yang lalu. Penulis pernah bekerja dalam bidang tertentualuminaperusahaan pengeluaran selama bertahun-tahun dan menyaksikan dengan matanya sendiri lonjakan teknologi industri ini daripada "pembuatan keluli tradisional" kepada pembuatan pintar.

I. “Tiga Kapak” Ketukangan Tradisional

Dalam bengkel penyediaan alumina, pakar yang berpengalaman sering berkata, "Untuk melibatkan diri dalam pengeluaran alumina, seseorang mesti menguasai tiga set kemahiran penting." Ini merujuk kepada tiga teknik tradisional: proses Bayer, proses pensinteran dan proses gabungan. Proses Bayer adalah seperti merebus tulang dalam periuk tekanan, di mana alumina dalam bauksit larut dalam larutan alkali melalui suhu tinggi dan tekanan tinggi. Pada 2018, semasa kami menyahpepijat barisan pengeluaran baharu di Yunnan, disebabkan sisihan kawalan tekanan sebanyak 0.5MPa, penghabluran keseluruhan periuk buburan gagal, mengakibatkan kerugian langsung lebih 200,000 yuan.

Kaedah pensinteran lebih seperti cara orang di utara membuat mi. Ia memerlukan bauksit dan batu kapur untuk "dicampurkan" mengikut kadar dan kemudian "dibakar" pada suhu tinggi dalam tanur berputar. Ingat bahawa Master Zhang di bengkel mempunyai kemahiran yang unik. Hanya dengan memerhatikan warna nyalaan, dia boleh menentukan suhu di dalam tanur dengan ralat tidak lebih daripada 10 ℃. "Kaedah rakyat" pengalaman terkumpul ini tidak digantikan oleh sistem pengimejan terma inframerah sehingga tahun lepas.

Kaedah gabungan menggabungkan ciri-ciri dua yang terdahulu. Sebagai contoh, apabila membuat periuk panas yin-yang, kedua-dua kaedah berasid dan beralkali dijalankan secara serentak. Proses ini amat sesuai untuk memproses bijih gred rendah. Sebuah perusahaan tertentu di Wilayah Shanxi berjaya meningkatkan kadar penggunaan bijih tanpa lemak dengan nisbah aluminium-silikon sebanyak 2.5 sebanyak 40% dengan menambah baik kaedah gabungan.

ii. Laluan untuk MenerobosInovasi Teknologi

Isu penggunaan tenaga bagi ketukangan tradisional sentiasa menjadi masalah dalam industri. Data industri dari 2016 menunjukkan bahawa purata penggunaan elektrik bagi setiap tan alumina ialah 1,350 kilowatt-jam, bersamaan dengan penggunaan elektrik isi rumah selama setengah tahun. "Teknologi pembubaran suhu rendah" yang dibangunkan oleh perusahaan tertentu, dengan menambah pemangkin khas, mengurangkan suhu tindak balas daripada 280 ℃ kepada 220 ℃. Ini sahaja menjimatkan 30% tenaga.

Peralatan katil terbendalir yang saya lihat di kilang tertentu di Shandong benar-benar mengubah persepsi saya. “gergasi keluli” setinggi lima tingkat ini mengekalkan serbuk mineral dalam keadaan terampai melalui gas, mengurangkan masa tindak balas daripada 6 jam dalam proses tradisional kepada 40 minit. Lebih menakjubkan ialah sistem kawalan pintarnya, yang boleh melaraskan parameter proses dalam masa nyata sama seperti doktor Cina tradisional yang mengambil nadi.

Dari segi pengeluaran hijau, industri sedang mengadakan persembahan hebat "menukar sisa menjadi harta karun". Lumpur merah, yang dahulunya merupakan sisa buangan yang menyusahkan, kini boleh dijadikan gentian seramik dan bahan dasar jalan. Tahun lepas, projek demonstrasi yang dilawati di Guangxi malah membuat bahan binaan kalis api daripada lumpur merah, dan harga pasaran adalah 15% lebih tinggi daripada produk tradisional.

iii. Kemungkinan Tidak Terhingga untuk Pembangunan Masa Depan

Penyediaan nano-alumina boleh dianggap sebagai "seni arca mikro" dalam bidang bahan. Peralatan pengeringan superkritikal yang dilihat di makmal boleh mengawal pertumbuhan zarah pada tahap molekul, dan serbuk nano yang dihasilkan adalah lebih halus daripada debunga. Bahan ini, apabila digunakan dalam pemisah bateri litium, boleh menggandakan hayat bateri.

Ketuhar gelombang mikroteknologi pensinteran mengingatkan saya kepada ketuhar gelombang mikro di rumah. Perbezaannya ialah peranti gelombang mikro gred industri boleh memanaskan bahan kepada 1600 ℃ dalam masa 3 minit, dan penggunaan tenaganya hanya satu pertiga daripada relau elektrik tradisional. Lebih baik lagi, kaedah pemanasan ini dapat memperbaiki struktur mikro bahan. Seramik alumina yang dibuat oleh perusahaan perindustrian tentera tertentu dengannya mempunyai kekerasan yang setanding dengan berlian.

Perubahan paling jelas yang dibawa oleh transformasi pintar ialah skrin besar di dalam bilik kawalan. Dua puluh tahun yang lalu, pekerja mahir bergerak di sekitar bilik peralatan dengan buku rekod. Kini, golongan muda boleh melengkapkan keseluruhan pemantauan proses dengan hanya beberapa klik tetikus. Tetapi yang menariknya, jurutera proses paling kanan sebaliknya telah menjadi "guru" sistem AI, yang perlu mengubah pengalaman berdekad-dekad menjadi logik algoritma.

Transformasi daripada bijih kepada alumina ketulenan tinggi bukan sahaja tafsiran tindak balas fizikal dan kimia tetapi juga penghabluran kebijaksanaan manusia. Apabila kilang pintar 5G memenuhi "pengalaman rasa tangan" tukang mahir, dan apabila nanoteknologi bercakap dengan tanur tradisional, evolusi teknologi selama satu abad ini masih belum berakhir. Mungkin, seperti yang diramalkan oleh kertas putih industri terkini, pengeluaran alumina generasi akan datang akan bergerak ke arah "pembuatan peringkat atom". Walau bagaimanapun, tidak kira bagaimana teknologi melonjak, menyelesaikan keperluan praktikal dan mencipta nilai sebenar adalah koordinat abadi inovasi teknologi.