Процес на приготвяне и технологични иновации на прах от алуминиев оксид

Когато става въпрос заалуминиев прах, много хора може да не го познават. Но когато става въпрос за екраните на мобилните телефони, които използваме всеки ден, керамичните покрития във вагоните на високоскоростните влакове и дори топлоизолационните плочки на космическите совалки, наличието на този бял прах е незаменимо за тези високотехнологични продукти. Като „универсален материал“ в индустриалната област, процесът на приготвяне на алуминиев оксиден прах е претърпял революционни промени през последния век. Авторът някога е работил в определена...алуминиев оксидпроизводствено предприятие в продължение на много години и е бил свидетел със собствените си очи на технологичния скок на тази индустрия от „традиционно производство на стомана“ към интелигентно производство.

I. „Трите оси“ на традиционното занаятчийство

В цеха за приготвяне на алуминиев оксид, опитните майстори често казват: „За да се занимаваш с производство на алуминиев оксид, човек трябва да усвои три основни умения.“ Това се отнася до трите традиционни техники: процесът на Байер, процесът на синтероване и комбинираният процес. Процесът на Байер е като задушаване на кости в тенджера под налягане, където алуминиевият оксид в боксита се разтваря в алкален разтвор чрез висока температура и високо налягане. През 2018 г., когато отстранявахме грешки в новата производствена линия в Юнан, поради отклонение в контрола на налягането от 0,5 MPa, кристализацията на целия съд със суспензията се провали, което доведе до директна загуба от над 200 000 юана.

Методът на синтероване е по-скоро като начина, по който хората на север правят юфка. Той изисква боксит и варовик да бъдат „смесени“ в пропорция и след това „изпечени“ при висока температура във въртяща се пещ. Не забравяйте, че майстор Джан в работилницата притежава уникално умение. Само като наблюдава цвета на пламъка, той може да определи температурата вътре в пещта с грешка не повече от 10℃. Този „народен метод“ на натрупан опит не беше заменен от инфрачервени термовизионни системи до миналата година.

Комбинираният метод съчетава характеристиките на първите два. Например, при производството на ин-ян горещ съд, киселинният и алкалният метод се прилагат едновременно. Този процес е особено подходящ за обработка на нискокачествени руди. Едно предприятие в провинция Шанси успя да увеличи с 40% степента на използване на постна руда със съотношение алуминий-силиций 2,5, като подобри комбинирания метод.

II. Пътят към пробиваТехнологични иновации

Проблемът с консумацията на енергия в традиционните занаяти винаги е бил болезнена точка в индустрията. Данните за индустрията от 2016 г. показват, че средната консумация на електроенергия на тон алуминиев оксид е 1350 киловатчаса, което се равнява на консумацията на електроенергия на едно домакинство за половин година. „Технологията за нискотемпературно разтваряне“, разработена от определено предприятие, чрез добавяне на специални катализатори намалява температурата на реакцията от 280℃ на 220℃. Само това спестява 30% от енергията.

Оборудването с флуидизиран слой, което видях в една фабрика в Шандонг, напълно преобърна възприятията ми. Този пететажен „стоманен гигант“ поддържа минералния прах в суспендирано състояние чрез газ, намалявайки времето за реакция от 6 часа в традиционния процес на 40 минути. Още по-удивителна е неговата интелигентна система за управление, която може да регулира параметрите на процеса в реално време, точно както традиционен китайски лекар измерва пулса.

По отношение на зеленото производство, индустрията прави чудесно шоу на „превръщането на отпадъците в съкровища“. Червената кал, някога проблемен отпадъчен остатък, сега може да се преработва в керамични влакна и материали за пътно платно. Миналата година, демонстрационният проект, посетен в Гуанси, дори произвеждаше огнеупорни строителни материали от червена кал, а пазарната цена беше с 15% по-висока от тази на традиционните продукти.

Iii. Безкрайни възможности за бъдещо развитие

Приготвянето на наноалуминиев оксид може да се разглежда като „микроскулптурно изкуство“ в областта на материалите. Свръхкритичното сушилно оборудване, използвано в лабораторията, може да контролира растежа на частиците на молекулярно ниво, а получените нанопрахове са дори по-фини от цветен прашец. Този материал, когато се използва в сепаратори за литиеви батерии, може да удвои живота на батерията.

Микровълнова печкаТехнологията на синтероване ми напомня за микровълновата фурна у дома. Разликата е, че микровълновите устройства с индустриален клас могат да нагряват материали до 1600℃ за 3 минути, а консумацията им на енергия е само една трета от тази на традиционните електрически пещи. Още по-хубавото е, че този метод на нагряване може да подобри микроструктурата на материала. Алуминиевата керамика, произведена от определено военнопромишлено предприятие с него, има твърдост, сравнима с тази на диаманта.

Най-очевидната промяна, породена от интелигентната трансформация, е големият екран в контролната зала. Преди двадесет години квалифицирани работници се движеха из залата с оборудване с дневници. Сега младите хора могат да завършат целия мониторинг на процеса само с няколко кликвания на мишката. Интересното е, че най-старшите технологични инженери вместо това са се превърнали в „учители“ на системата с изкуствен интелект, като трябва да трансформират десетилетия опит в алгоритмична логика.

Трансформацията от руда към високочист алуминиев оксид е не само интерпретация на физични и химични реакции, но и кристализация на човешката мъдрост. Когато 5G интелигентните фабрики срещнат „опитването на ръката“ на майсторите-занаятчии и когато нанотехнологиите разговарят с традиционните пещи, тази вековна технологична еволюция далеч не е приключила. Може би, както прогнозира последният доклад за индустрията, следващото поколение производство на алуминиев оксид ще се насочи към „производство на атомно ниво“. Независимо от това, какъв скок ще направи технологията, решаването на практическите нужди и създаването на реална стойност са вечните координати на технологичните иновации.