Proseso ng Paghahanda at Teknolohikal na Inobasyon ng Pulbos na Aluminum Oxide

Pagdating sapulbos na alumina, maraming tao ang maaaring hindi pamilyar dito. Ngunit pagdating sa mga screen ng mobile phone na ginagamit natin araw-araw, ang mga ceramic coating sa mga high-speed na bagon ng tren, at maging ang mga heat insulation tile ng mga space shuttle, ang presensya ng puting pulbos na ito ay lubhang kailangan sa likod ng mga high-tech na produktong ito. Bilang isang "unibersal na materyal" sa larangan ng industriya, ang proseso ng paghahanda ng aluminum oxide powder ay sumailalim sa mga nakamamanghang pagbabago sa nakalipas na siglo. Ang may-akda ay minsang nagtrabaho sa isang tiyak na...aluminanegosyo sa produksyon sa loob ng maraming taon at nasaksihan mismo ng kanyang mga mata ang teknolohikal na paglukso ng industriyang ito mula sa "tradisyonal na paggawa ng bakal" patungo sa matalinong pagmamanupaktura.

I. Ang "Tatlong Palakol" ng Tradisyonal na Kahusayan

Sa workshop sa paghahanda ng alumina, madalas sabihin ng mga bihasang dalubhasa, "Para makilahok sa produksyon ng alumina, kailangan mong maging dalubhasa sa tatlong hanay ng mahahalagang kasanayan." Ito ay tumutukoy sa tatlong tradisyonal na pamamaraan: ang prosesong Bayer, ang prosesong sintering, at ang pinagsamang proseso. Ang prosesong Bayer ay parang paglaga ng mga buto sa isang pressure cooker, kung saan ang alumina sa bauxite ay natutunaw sa isang alkaline solution sa pamamagitan ng mataas na temperatura at mataas na presyon. Noong 2018, noong inaayos namin ang bagong linya ng produksyon sa Yunnan, dahil sa pressure control deviation na 0.5MPa, nabigo ang crystallization ng buong lalagyan ng slurry, na nagresulta sa direktang pagkalugi na mahigit 200,000 yuan.

Ang pamamaraan ng sintering ay mas katulad ng kung paano gumagawa ng pansit ang mga tao sa hilaga. Kinakailangan ang bauxite at limestone na "ihalo" nang proporsyonal at pagkatapos ay "i-bake" sa mataas na temperatura sa isang rotary kiln. Tandaan na si Master Zhang sa workshop ay may kakaibang kasanayan. Sa pamamagitan lamang ng pagmamasid sa kulay ng apoy, matutukoy niya ang temperatura sa loob ng kiln na may error na hindi hihigit sa 10℃. Ang "folk method" na ito ng naipon na karanasan ay hindi napalitan ng mga infrared thermal imaging system hanggang noong nakaraang taon.

Pinagsasama ng pinagsamang pamamaraan ang mga katangian ng naunang dalawa. Halimbawa, kapag gumagawa ng yin-yang hot pot, ang parehong acidic at alkaline na pamamaraan ay isinasagawa nang sabay. Ang prosesong ito ay partikular na angkop para sa pagproseso ng mga low-grade na mineral. Isang partikular na negosyo sa Lalawigan ng Shanxi ang nagawang mapataas ang rate ng paggamit ng lean ore na may aluminum-silicon ratio na 2.5 ng 40% sa pamamagitan ng pagpapabuti ng pinagsamang pamamaraan.

Ii. Ang Landas Tungo sa PaglampasTeknolohikal na Inobasyon

Ang isyu ng pagkonsumo ng enerhiya ng tradisyonal na paggawa ay palaging isang problema sa industriya. Ipinapakita ng datos ng industriya mula 2016 na ang karaniwang konsumo ng kuryente bawat tonelada ng alumina ay 1,350 kilowatt-hours, katumbas ng konsumo ng kuryente ng isang sambahayan sa loob ng kalahating taon. Ang "low-temperature dissolution technology" na binuo ng isang partikular na negosyo, sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga espesyal na katalista, ay nagpapababa ng temperatura ng reaksyon mula 280℃ hanggang 220℃. Ito pa lamang ay nakakatipid na ng 30% ng enerhiya.

Ang mga kagamitang fluidized bed na nakita ko sa isang pabrika sa Shandong ay lubos na nagpabago sa aking pananaw. Ang limang-palapag na "higanteng bakal" na ito ay nagpapanatili sa mineral na pulbos sa isang nakabitin na estado sa pamamagitan ng gas, na binabawasan ang oras ng reaksyon mula 6 na oras sa tradisyonal na proseso hanggang 40 minuto. Ang mas kamangha-mangha pa ay ang matalinong sistema ng kontrol nito, na maaaring mag-adjust ng mga parameter ng proseso sa totoong oras tulad ng isang tradisyunal na doktor na Tsino na kumukuha ng pulso.

Sa usapin ng berdeng produksyon, ang industriya ay nagtatanghal ng isang kahanga-hangang palabas ng "paggawa ng basura tungo sa kayamanan". Ang pulang putik, na dating isang nakakabahalang dumi, ay maaari na ngayong gawing mga hibla ng seramiko at mga materyales sa kalsada. Noong nakaraang taon, ang proyektong demonstrasyon na binisita sa Guangxi ay gumawa pa ng mga materyales sa pagtatayo na hindi tinatablan ng apoy mula sa pulang putik, at ang presyo sa merkado ay 15% na mas mataas kaysa sa mga tradisyunal na produkto.

Iii. Walang-hanggang Posibilidad para sa Pag-unlad sa Hinaharap

Ang paghahanda ng nano-alumina ay maituturing na "sining ng micro-sculpture" sa larangan ng mga materyales. Ang mga supercritical drying equipment na nakikita sa laboratoryo ay kayang kontrolin ang paglaki ng mga particle sa antas ng molekula, at ang mga nano-powder na nalilikha ay mas pino pa kaysa sa pollen. Ang materyal na ito, kapag ginamit sa mga lithium battery separator, ay kayang doblehin ang buhay ng baterya.

MicrowaveAng teknolohiya ng sintering ay nagpapaalala sa akin ng microwave oven sa bahay. Ang kaibahan ay ang mga industrial-grade microwave device ay kayang magpainit ng mga materyales hanggang 1600℃ sa loob ng 3 minuto, at ang kanilang konsumo ng enerhiya ay isang-katlo lamang ng sa mga tradisyonal na electric furnace. Mas maganda pa rito, ang pamamaraang ito ng pag-init ay maaaring mapabuti ang microstructure ng materyal. Ang mga alumina ceramics na ginawa ng isang partikular na military industrial enterprise gamit ito ay may tigas na maihahambing sa diyamante.

Ang pinakahalatang pagbabagong dulot ng matalinong pagbabago ay ang malaking screen sa control room. Dalawampung taon na ang nakalilipas, ang mga bihasang manggagawa ay naglibot sa silid ng kagamitan dala ang mga talaan. Ngayon, makukumpleto ng mga kabataan ang buong pagsubaybay sa proseso sa pamamagitan lamang ng ilang pag-click ng mouse. Ngunit kapansin-pansin, ang mga pinakasenior na process engineer ay sa halip ay naging mga "guro" ng AI system, na kailangang baguhin ang mga dekada ng karanasan sa algorithmic logic.

Ang transpormasyon mula sa ore patungo sa high-purity alumina ay hindi lamang isang interpretasyon ng mga pisikal at kemikal na reaksyon kundi pati na rin isang kristalisasyon ng karunungan ng tao. Kapag ang mga 5G smart factory ay nakatagpo ng "karanasan sa paghawak ng kamay" ng mga dalubhasang manggagawa, at kapag ang nanotechnology ay nakikipag-usap sa mga tradisyonal na hurno, ang siglong ebolusyong teknolohikal na ito ay malayo pa sa katapusan. Marahil, gaya ng hinuhulaan ng pinakabagong white paper ng industriya, ang susunod na henerasyon ng produksyon ng alumina ay lilipat patungo sa "paggawa sa antas ng atomiko". Gayunpaman, gaano man kalaki ang pagsulong ng teknolohiya, ang paglutas sa mga praktikal na pangangailangan at paglikha ng tunay na halaga ang walang hanggang mga coordinate ng teknolohikal na inobasyon.