Дълбоко разбиране на производствения процес на кафяв корундов прах
Застанал на три метра от електродъговата пещ, горещата вълна, обвита в миризма на изгорял метал, те удря в лицето – бокситовата каша, нагрята с над 2200 градуса в пещта, се търкаля със златисточервени мехурчета. Старият майстор Лао Ли избърсал потта си и казал: „Виждаш ли? Ако материалът е с една лопата по-малко въглища, температурата в пещта ще падне с 30 градуса и...“кафяв корунд „което излиза, ще бъде крехко като бисквити.“ Този съд с вряща „разтопена стомана“ е първата сцена от раждането на кафяв корундов прах.
1. Топене: Трудната работа по изваждането на „нефрит“ от огъня
Думата „свиреп“ е гравирана в костите на кафяв корунд и този характер е усъвършенстван в електрическа дъгова пещ:
Съставките са като лекарство: бокситова основа (Al₂O₃>85%), редуктор антрацит, а железните стружки трябва да се поръсват като „кибритена смес“ – без нея, която да помага за топенето, примесните силикати не могат да бъдат почистени. Пропорционалните книги на стари фабрики в провинция Хенан са износени: „Твърде много въглища означават високо съдържание на въглерод и чернота, докато твърде малко желязо означава гъста шлака и агломерация“
Тайната на наклонената пещ: Тялото на пещта е наклонено под ъгъл от 15 градуса, за да може стопилката да се разслои естествено, долният слой чист алуминиев оксид кристализира в кафяв корунд, а горният слой феросилицийова шлака се изгребва. Старият майстор използвал дълга кирка, за да пробие отвора за вземане на проби, разпръснатите капчици разтопени се охлаждали и напречното сечение ставало тъмнокафяво: „Този цвят е правилният! Синята светлина показва, че титанът е с високо съдържание, а сивата светлина означава, че силицийът не е напълно отстранен.“
Бързото охлаждане определя резултата: стопилката се излива в дълбока яма и се залива със студена вода, за да „експлодира“ на парчета, а водната пара издава пукащ звук, подобен на пуканки. Бързото охлаждане заключва дефектите в решетката, а жилавостта е с 30% по-висока от тази при естествено охлаждане – точно както при закаляване на меч, ключът е „бързо“.
2. Смачкване и оформяне: изкуството да се оформят „коравите момчета“
Твърдостта на кафявия корундов блок, току-що изваден от пещта, е близка до тази надиамантиНеобходими са много усилия, за да се превърне в „елитен войник“ на микронно ниво:
Грубото отваряне на челюстната трошачка
Хидравличната челюстна плоча „схрупка“ и блокът с размерите на баскетболна топка се счупи на орехи. Операторът Сяо Джан посочи екрана и се оплака: „Последния път беше смесена огнеупорна тухла и челюстната плоча счупи цепнатина. Екипът по поддръжката ме гонеше и ми се караше три дни.“
Трансформацията в топковата мелница
Топковата мелница, облицована с гранит, бучи, а стоманените топки се удрят в блоковете като буйни танцьори. След 24 часа непрекъснато смилане, от изпускателния отвор бликна тъмнокафяв едър прах. „Тук има един трик“, почука техникът по контролния панел: „Ако скоростта надвиши 35 оборота в минута, частиците ще се смелят на игли; ако е по-малка от 28 оборота в минута, ръбовете ще бъдат твърде остри.“
Пластична хирургия Бармак
Висококачествената производствена линия показва своя коз – вертикална ударна трошачка Barmac. Материалът се раздробява чрез самосблъсък под задвижването на високоскоростния ротор, а полученият микропрах е кръгъл като речни камъчета. Фабрика за шлифовъчни дискове в провинция Джъдзян измери: за същата спецификация на микропрах, традиционният метод има насипна плътност от 1,75 г/см³, докато методът Barmac има насипна плътност от 1,92 г/см³! Г-н Ли завъртя пробата и въздъхна: „В миналото фабриката за шлифовъчни дискове винаги се оплакваше от лошата течливост на праха, но сега се оплаква, че скоростта на пълнене е твърде висока, за да се справи.“
3. Оценяване и пречистване: прецизно търсене в света на микроните
Класифицирането на частици с дебелина 1/10 от дебелината на косъма в различни степени е битка за душата на процеса:
Мистерията на класификацията на въздушния поток
Сгъстен въздух с налягане от 0,7 MPa се насочва към класификационната камера с прах, а скоростта на работното колело определя „линията на впускане“: 8000 оборота в минута филтрират W40 (40 μm), а 12000 оборота в минута пресичат W10 (10 μm). „Най-много се страхувам от прекомерна влажност“, директорът на цеха посочи кулата за обезвлажняване: „Миналия месец кондензаторът изпусна флуор и микропрахът се слепи и запуши тръбопровода. Отне три смени, за да се почисти.“
Нежният нож на хидравличната класификация
За ултрафини прахове под W5, водният поток се превръща в класификационна среда. Чистата вода в кофата за сортиране повдига финия прах със скорост на потока от 0,5 м/с, а едрите частици се утаяват първи. Операторът се взира в мътномера: „Ако скоростта на потока е с 0,1 м/с по-бърза, половината от праха W3 ще излезе; ако е с 0,1 м/с по-бавна, W10 ще се смеси и ще причини проблеми.“
Тайната битка на магнитното разделяне и отстраняването на желязо
Силният магнитен валяк отстранява железните стружки със сила на засмукване от 12 000 гауса, но е безпомощен срещу петната от железен оксид. Номерът на фабриката в Шандонг е: предварително накисване с оксалова киселина преди мариноване, превръщане на трудния Fe₂O₃ в разтворим железен оксалат и съдържанието на примеси желязо спада от 0,8% на 0,15%.
4. Погъване и калциниране: „прераждането“ на абразивите
Ако искашкафяв корунд микропрахЗа да издържите на теста с високотемпературно шлифовъчно колело, трябва да преминете два теста на живот и смърт:
Киселинно-алкална диалектика на мариноването
Мехурчетата в резервоара със солна киселина се надигат, за да разтворят метални примеси, а контролът на концентрацията е като ходене по въже: по-малко от 15% не могат да почистят ръжда, а повече от 22% корозират алуминиевото тяло. Лао Ли вдигна тестова хартия за pH, за да сподели опит: „Когато неутрализирате с алкално промиване, трябва точно да изберете pH = 7,5. Киселината ще причини надраскване на кристалите, а алкалното промиване ще доведе до прахообразно разпадане на повърхността на частиците.“
Температурният пъзел на калцинацията
След калциниране при 1450℃/6 часа във въртяща се пещ, примесите от илменит се разлагат до рутилна фаза, а топлоустойчивостта на микропраха се повишава с 300℃. Въпреки това, поради стареенето на термодвойката в една фабрика, действителната температура надхвърля 1550℃ и всички микропрахове, излезли от пещта, се синтероват в „сусамови кексчета“ – 30 тона материали са директно бракувани, а директорът на фабриката е толкова разстроен, че тропа с крака.
Заключение: Индустриална естетика между милиметрите
В сумрачната работилница машините все още реват. Лао Ли изтупа праха от работното си облекло и каза: „След като работих в тази индустрия 30 години, най-накрая разбирам, че добрите микропрахове са „70% рафиниране и 30% живот“ – съставките са основата, раздробяването зависи от разбирането, а сортирането зависи от внимателността.“ От боксит до наномащабни микропрахове, технологичните пробиви винаги се въртят около три центъра: чистота (ецване и отстраняване на примеси), морфология (оформяне по метода на Бармак) и размер на частиците (прецизно сортиране).