Fremstillingsproces og teknologisk innovation af aluminiumoxidpulver

Når det kommer tilaluminiumoxidpulver, mange mennesker føler sig måske ikke bekendte med det. Men når det kommer til mobiltelefonskærmene, vi bruger hver dag, de keramiske belægninger i højhastighedstogvogne og endda varmeisoleringsfliserne i rumfærger, er tilstedeværelsen af dette hvide pulver uundværlig bag disse højteknologiske produkter. Som et "universelt materiale" inden for industrien har fremstillingsprocessen for aluminiumoxidpulver gennemgået jordskælvende forandringer i løbet af det sidste århundrede. Forfatteren arbejdede engang i en bestemtaluminiumoxidproduktionsvirksomhed i mange år og var vidne til det teknologiske spring i denne industri fra "traditionel stålproduktion" til intelligent produktion.

I. De "tre akser" inden for traditionelt håndværk

I værkstedet for fremstilling af aluminiumoxid siger de erfarne mestre ofte: "For at blive involveret i aluminiumoxidproduktion skal man mestre tre sæt essentielle færdigheder." Dette refererer til de tre traditionelle teknikker: Bayer-processen, sintringsprocessen og den kombinerede proces. Bayer-processen er som at koge ben i en trykkoger, hvor aluminiumoxiden i bauxit opløses i en alkalisk opløsning ved høj temperatur og højt tryk. I 2018, da vi var i gang med at reparere den nye produktionslinje i Yunnan, mislykkedes krystallisationen af hele beholderen med opslæmning på grund af en trykreguleringsafvigelse på 0,5 MPa, hvilket resulterede i et direkte tab på over 200.000 yuan.

Sintringsmetoden minder mere om, hvordan folk i nord laver nudler. Det kræver, at bauxit og kalksten "blandes" i forhold og derefter "bages" ved høj temperatur i en roterovn. Husk, at mester Zhang i værkstedet har en unik færdighed. Blot ved at observere flammens farve kan han bestemme temperaturen inde i ovnen med en fejl på højst 10 ℃. Denne "folkemetode" baseret på akkumuleret erfaring blev ikke erstattet af infrarøde termiske billeddannelsessystemer før sidste år.

Den kombinerede metode kombinerer funktionerne fra de to førstnævnte. For eksempel, når man fremstiller en yin-yang hot pot, udføres både den sure og den alkaliske metode samtidigt. Denne proces er særligt velegnet til forarbejdning af lavkvalitetsmalm. En bestemt virksomhed i Shanxi-provinsen formåede at øge udnyttelsesgraden af mager malm med et aluminium-siliciumforhold på 2,5 med 40% ved at forbedre den kombinerede metode.

II. Vejen til at bryde igennemTeknologisk innovation

Energiforbruget i forbindelse med traditionelt håndværk har altid været et problem i branchen. Branchedata fra 2016 viser, at det gennemsnitlige elforbrug pr. ton aluminiumoxid er 1.350 kilowatt-timer, hvilket svarer til en husstands elforbrug i et halvt år. Den "lavtemperaturopløsningsteknologi", der er udviklet af en bestemt virksomhed, reducerer reaktionstemperaturen fra 280 ℃ til 220 ℃ ved at tilsætte specielle katalysatorer. Dette alene sparer 30 % energi.

Det fluidiserede lejeudstyr, jeg så på en bestemt fabrik i Shandong, vendte fuldstændig op og ned på min opfattelse. Denne fem etager høje "stålkæmpe" holder mineralpulveret i en suspenderet tilstand gennem gas, hvilket reducerer reaktionstiden fra 6 timer i den traditionelle proces til 40 minutter. Endnu mere forbløffende er dets intelligente styresystem, som kan justere procesparametrene i realtid, ligesom en traditionel kinesisk læge tager en puls.

Med hensyn til grøn produktion iscenesætter industrien et fantastisk show med at "forvandle affald til skatte". Rødt mudder, engang et problematisk affaldsprodukt, kan nu laves til keramiske fibre og vejmaterialer. Sidste år lavede demonstrationsprojektet i Guangxi endda brandsikre byggematerialer af rødt mudder, og markedsprisen var 15 % højere end for traditionelle produkter.

III. Uendelige muligheder for fremtidig udvikling

Fremstillingen af nano-aluminiumoxid kan betragtes som "mikroskulpturkunst" inden for materialeområdet. Det superkritiske tørreudstyr, der ses i laboratoriet, kan kontrollere partikelvæksten på molekylært niveau, og de producerede nanopulvere er endnu finere end pollen. Dette materiale kan, når det bruges i litiumbatteriseparatorer, fordoble batteriets levetid.

MikrobølgeovnSintringsteknologi minder mig om mikrobølgeovnen derhjemme. Forskellen er, at industrielle mikrobølgeovne kan opvarme materialer til 1600 ℃ på 3 minutter, og deres energiforbrug er kun en tredjedel af traditionelle elektriske ovnes. Endnu bedre er det, at denne opvarmningsmetode kan forbedre materialets mikrostruktur. Aluminiumoxidkeramikken, der er fremstillet af en bestemt militærindustrivirksomhed med den, har en hårdhed, der kan sammenlignes med diamant.

Den mest åbenlyse ændring, som intelligent transformation har medført, er den store skærm i kontrolrummet. For tyve år siden bevægede faglærte arbejdere sig rundt i maskinrummet med journaler. Nu kan unge mennesker udføre hele procesovervågningen med blot et par museklik. Men interessant nok er de mest erfarne procesingeniører i stedet blevet "lærere" i AI-systemet, der har brug for at omsætte årtiers erfaring til algoritmisk logik.

Transformationen fra malm til højrent aluminiumoxid er ikke kun en fortolkning af fysiske og kemiske reaktioner, men også en krystallisering af menneskelig visdom. Når 5G-smarte fabrikker møder mesterhåndværkernes "håndfølelsesoplevelse", og når nanoteknologi går i dialog med traditionelle ovne, er denne århundrede lange teknologiske udvikling langt fra slut. Måske, som den seneste hvidbog om industrien forudsiger, vil den næste generation af aluminiumoxidproduktion bevæge sig mod "produktion på atomniveau". Men uanset hvordan teknologien udvikler sig, er løsning af praktiske behov og skabelse af reel værdi de evige koordinater for teknologisk innovation.