Proces pripreme i tehnološke inovacije praha aluminijum oksida

Kada je u pitanjualuminijev prah, mnogi ljudi možda ne osjećaju da je to poznato. Ali kada su u pitanju ekrani mobilnih telefona koje koristimo svaki dan, keramički premazi u vagonima brzih vozova, pa čak i toplotnoizolacijske pločice svemirskih šatlova, prisustvo ovog bijelog praha je neophodno iza ovih visokotehnoloških proizvoda. Kao "univerzalni materijal" u industrijskoj oblasti, proces pripreme praha aluminijum oksida pretrpio je revolucionarne promjene tokom proteklog stoljeća. Autor je jednom radio u određenomaluminijum oksidproizvodno preduzeće dugi niz godina i svojim očima svjedočio tehnološkom skoku ove industrije od „tradicionalne proizvodnje čelika“ do inteligentne proizvodnje.

I. „Tri ose“ tradicionalnog zanatstva

U radionici za pripremu aluminijevog oksida, iskusni majstori često kažu: „Da biste se uključili u proizvodnju aluminijevog oksida, morate savladati tri seta osnovnih vještina.“ To se odnosi na tri tradicionalne tehnike: Bayerov proces, proces sinterovanja i kombinovani proces. Bayerov proces je kao kuhanje kostiju u ekspres loncu, gdje se aluminijev oksid u boksitu rastvara u alkalnom rastvoru pod visokim pritiskom i temperaturom. 2018. godine, kada smo otklanjali greške na novoj proizvodnoj liniji u Yunnanu, zbog odstupanja kontrole pritiska od 0,5 MPa, kristalizacija cijelog lonca sa suspenzijom nije uspjela, što je rezultiralo direktnim gubitkom od preko 200.000 juana.

Metoda sinterovanja više podsjeća na način na koji ljudi na sjeveru prave rezance. Zahtijeva da se boksit i krečnjak "pomiješaju" u proporciji, a zatim "peku" na visokoj temperaturi u rotacionoj peći. Zapamtite da majstor Zhang u radionici posjeduje jedinstvenu vještinu. Samo posmatrajući boju plamena, on može odrediti temperaturu unutar peći s greškom ne većom od 10℃. Ova "narodna metoda" stečenog iskustva nije zamijenjena infracrvenim termovizijskim sistemima sve do prošle godine.

Kombinovana metoda kombinuje karakteristike prethodna dva. Na primjer, prilikom pravljenja jin-jang lonca, i kisela i alkalna metoda se provode istovremeno. Ovaj proces je posebno pogodan za preradu ruda niskog kvaliteta. Jedno preduzeće u provinciji Shanxi uspjelo je povećati stopu iskorištenja siromašne rude sa odnosom aluminijuma i silicija od 2,5 za 40% poboljšanjem kombinovane metode.

II. Put do probojaTehnološke inovacije

Pitanje potrošnje energije u tradicionalnim zanatima oduvijek je bila bolna tačka u industriji. Podaci industrije iz 2016. godine pokazuju da je prosječna potrošnja električne energije po toni aluminijevog oksida 1.350 kilovat-sati, što je ekvivalentno potrošnji električne energije domaćinstva tokom pola godine. „Tehnologija rastvaranja na niskim temperaturama“ koju je razvilo jedno preduzeće, dodavanjem posebnih katalizatora, smanjuje temperaturu reakcije sa 280℃ na 220℃. Samo ovo štedi 30% energije.

Oprema za fluidizirani sloj koju sam vidio u jednoj fabrici u Shandongu potpuno je preokrenula moju percepciju. Ovaj "čelični gigant" visok pet spratova održava mineralni prah u suspendovanom stanju pomoću gasa, smanjujući vrijeme reakcije sa 6 sati u tradicionalnom procesu na 40 minuta. Još nevjerovatniji je njegov inteligentni sistem upravljanja, koji može podešavati parametre procesa u realnom vremenu baš kao što tradicionalni kineski doktor mjeri puls.

Što se tiče zelene proizvodnje, industrija predstavlja divan primjer „pretvaranja otpada u blago“. Crveni mulj, nekada problematičan ostatak otpada, sada se može preraditi u keramička vlakna i materijale za puteve. Prošle godine, demonstracijski projekat koji je posjećen u Guangxiju čak je napravio vatrootporne građevinske materijale od crvenog mulja, a tržišna cijena je bila 15% veća od cijene tradicionalnih proizvoda.

Iii. Beskonačne mogućnosti za budući razvoj

Priprema nano-alumine može se smatrati "umjetnost mikro-skulpture" u oblasti materijala. Oprema za superkritično sušenje koja se vidi u laboratoriji može kontrolirati rast čestica na molekularnom nivou, a proizvedeni nano-prahovi su čak i finiji od polena. Ovaj materijal, kada se koristi u separatorima litijumskih baterija, može udvostručiti vijek trajanja baterije.

Mikrovalna pećnicaTehnologija sinterovanja podsjeća me na kućnu mikrovalnu pećnicu. Razlika je u tome što industrijski mikrovalni uređaji mogu zagrijati materijale na 1600℃ u roku od 3 minute, a njihova potrošnja energije je samo jedna trećina potrošnje energije tradicionalnih električnih peći. Štaviše, ova metoda zagrijavanja može poboljšati mikrostrukturu materijala. Alumina keramika koju s njom proizvodi određeno vojno-industrijsko preduzeće ima tvrdoću uporedivu s tvrdoćom dijamanta.

Najočitija promjena koju je donijela inteligentna transformacija je veliki ekran u kontrolnoj sobi. Prije dvadeset godina, kvalifikovani radnici su se kretali po prostoriji s opremom s evidencijskim knjigama. Sada mladi ljudi mogu završiti cijelo praćenje procesa uz samo nekoliko klikova mišem. Ali zanimljivo je da su najstariji procesni inženjeri umjesto toga postali "učitelji" AI sistema, koji moraju transformirati decenije iskustva u algoritamsku logiku.

Transformacija od rude do visokočistog aluminijevog oksida nije samo interpretacija fizičkih i hemijskih reakcija, već i kristalizacija ljudske mudrosti. Kada se 5G pametne fabrike susretnu sa „iskustvom dodira ruke“ majstora zanatlija, a kada se nanotehnologija spoji sa tradicionalnim pećima, ova stoljetna tehnološka evolucija je daleko od kraja. Možda, kako predviđa najnoviji izvještaj industrije, sljedeća generacija proizvodnje aluminijevog oksida će se kretati ka „proizvodnji na atomskom nivou“. Međutim, bez obzira na to koliko tehnologija skoči, rješavanje praktičnih potreba i stvaranje stvarne vrijednosti su vječne koordinate tehnoloških inovacija.