Процес припреме и технолошка иновација праха алуминијум оксида

Када је у питањупрах алуминије, многи људи могу бити непознати са њим. Али када су у питању екрани мобилних телефона које користимо свакодневно, керамички премази у вагонима брзих возова, па чак и плочице за топлотну изолацију свемирских шатлова, присуство овог белог праха је неопходно иза ових високотехнолошких производа. Као „универзални материјал“ у индустријској области, процес припреме праха алуминијум оксида претрпео је револуцијарне промене током прошлог века. Аутор је једном радио у одређеномалуминијумпроизводном предузећу дуги низ година и својим очима је био сведок технолошког скока ове индустрије од „традиционалне производње челика“ до интелигентне производње.

I. „Три осе“ традиционалног занатства

У радионици за припрему алуминијумске глинице, искусни мајстори често кажу: „Да бисте се укључили у производњу алуминијумске глинице, морате савладати три скупа основних вештина.“ Ово се односи на три традиционалне технике: Бајеров процес, процес синтеровања и комбиновани процес. Бајеров процес је као динстање костију у експрес лонцу, где се алуминијумска глиница у бокситу раствара у алкалном раствору под утицајем високе температуре и високог притиска. 2018. године, када смо отклањали грешке на новој производној линији у Јунану, због одступања контроле притиска од 0,5 MPa, кристализација целог лонца са суспензијом је пропала, што је резултирало директним губитком од преко 200.000 јуана.

Метода синтеровања је више слична начину на који људи на северу праве резанце. Потребно је да се боксит и кречњак „помешају“ у пропорцији, а затим „пеку“ на високој температури у ротационој пећи. Запамтите да мајстор Жанг у радионици поседује јединствену вештину. Само посматрајући боју пламена, он може да одреди температуру унутар пећи са грешком не већом од 10℃. Ова „народна метода“ акумулираног искуства није замењена инфрацрвеним системима термовизијског снимања све до прошле године.

Комбинована метода комбинује карактеристике прва два. На пример, приликом прављења јин-јанг врућег лонца, и кисела и алкална метода се спроводе истовремено. Овај процес је посебно погодан за прераду руда ниског квалитета. Једно предузеће у провинцији Шанси успело је да повећа стопу искоришћења сиромашне руде са односом алуминијума и силицијума од 2,5 за 40% побољшањем комбиноване методе.

II. Пут ка продоруТехнолошке иновације

Питање потрошње енергије традиционалних занатлија одувек је била болна тачка у индустрији. Подаци индустрије из 2016. године показују да је просечна потрошња електричне енергије по тони алуминијума 1.350 киловат-сати, што је еквивалентно потрошњи електричне енергије домаћинства током пола године. „Технологија растварања на ниској температури“ коју је развило једно предузеће, додавањем посебних катализатора, смањује температуру реакције са 280℃ на 220℃. Само ово штеди 30% енергије.

Опрема са флуидизованим слојем коју сам видео у једној фабрици у Шандонгу потпуно је преокренула моју перцепцију. Овај „челични гигант“ висок пет спратова држи минерални прах у суспендованом стању помоћу гаса, смањујући време реакције са 6 сати у традиционалном процесу на 40 минута. Још невероватнији је његов интелигентни систем управљања, који може да подешава параметре процеса у реалном времену баш као што традиционални кинески лекар мери пулс.

Што се тиче зелене производње, индустрија поставља диван шоу „претварања отпада у благо“. Црвени блато, некада проблематичан остатак отпада, сада се може претворити у керамичка влакна и материјале за путеве. Прошле године, демонстрациони пројекат који је посећен у Гуангсију чак је направио ватроотпорне грађевинске материјале од црвеног блата, а тржишна цена је била 15% већа од цене традиционалних производа.

III. Бесконачне могућности за будући развој

Припрема нано-алуминијума може се сматрати „микро-скулптуралном уметношћу“ у области материјала. Суперкритична опрема за сушење која се види у лабораторији може контролисати раст честица на молекуларном нивоу, а произведени нано-прахови су чак и финији од полена. Овај материјал, када се користи у сепараторима литијумских батерија, може удвостручити век трајања батерије.

Микроталасна пећницаТехнологија синтеровања подсећа ме на кућну микроталасну пећницу. Разлика је у томе што индустријски микроталасни уређаји могу загрејати материјале на 1600℃ за 3 минута, а њихова потрошња енергије је само једна трећина потрошње енергије традиционалних електричних пећи. Штавише, овај метод загревања може побољшати микроструктуру материјала. Алуминијумска керамика коју производи одређено војноиндустријско предузеће са њом има тврдоћу упоредиву са тврдоћом дијаманта.

Најочигледнија промена коју је донела интелигентна трансформација је велики екран у контролној соби. Пре двадесет година, квалификовани радници су се кретали по соби са опремом са евиденцијом. Сада, млади људи могу да заврше праћење целог процеса са само неколико кликова мишем. Али занимљиво је да су најстарији инжењери процеса уместо тога постали „учитељи“ система вештачке интелигенције, који морају да трансформишу деценије искуства у алгоритамску логику.

Трансформација од руде до алуминијума високе чистоће није само тумачење физичких и хемијских реакција, већ и кристализација људске мудрости. Када се паметне 5G фабрике сусретну са „искуством додира руке“ мајстора занатлија, и када се нанотехнологија споји са традиционалним пећима, ова вековна технолошка еволуција је далеко од краја. Можда, како предвиђа најновији извештај о индустрији, следећа генерација производње алуминијума ће се померити ка „производњи на атомском нивоу“. Међутим, без обзира на то колико технологија напредује, решавање практичних потреба и стварање стварне вредности су вечне координате технолошких иновација.