Глыбока зразумейце працэс вытворчасці карычневага корундовага парашка
Стаіш за тры метры ад электрадугавой печы, і ў твар б'е хваля спёкі, ахутаная пахам паленага металу — баксітавая суспензія, тэмпература якой перавышае 2200 градусаў у печы, коціцца залаціста-чырвонымі бурбалкамі. Стары майстар Лао Лі выцер пот і сказаў: «Бачыце? Калі ў матэрыяле на адну рыдлёўку менш вугалю, тэмпература ў печы знізіцца на 30 градусаў, і...»карычневы корунд «што выйдзе, будзе далікатным, як печыва». Гэты гаршчок з кіпячай «расплаўленай сталлю» — першая сцэна нараджэння карычневага парашка корунду.
1. Плаўленне: цяжкая праца па выманні «нефрыту» з агню
Слова «люты» выгравіравана на костках карычневага корунда, і гэты характар удасканальваецца ў электрадугавой печы:
Інгрэдыенты падобныя на лекі: аснова баксіта (Al₂O₃>85%), антрацытавы аднаўляльнік, а жалезныя стружкі трэба пасыпаць у якасці «сваркі» — без іх, каб дапамагчы плаўленню, прымешкі-сілікаты немагчыма ачысціць. Дазацыйныя кнігі старых фабрык у правінцыі Хэнань усе зношаныя: «Занадта шмат вугалю азначае высокае ўтрыманне вугляроду і сажу, а занадта мала жалеза азначае густы шлак і агламерацыю».
Сакрэт нахіленай печы: корпус печы нахілены пад вуглом 15 градусаў, каб расплав натуральна расслаіўся, ніжні пласт чыстага аксіду алюмінію крышталізуецца ў карычневы корунд, а верхні пласт ферасіліцыйнага шлаку вычарпаецца. Стары майстар доўгай кіркай пратыкаў адтуліну для адбору проб, і разбрызганыя кроплі расплаўленага матэрыялу астываюць, і папярочны сячэнне становіцца цёмна-карычневым: «Гэта правільны колер! Сіняе святло паказвае, што тытан высокі, а шэрае святло азначае, што крэмній не цалкам выдалены».
Хуткае астуджэнне вызначае вынік: расплаву выліваюць у глыбокую яму і заліваюць халоднай вадой, каб яна «выбухнула» на кавалкі, а вадзяная пара выдае гук патрэсквання, падобны на папкорн. Хуткае астуджэнне блакуе дэфекты рашоткі, і глейкасць на 30% вышэйшая, чым пры натуральным астуджэнні — як і пры загартоўцы мяча, галоўнае — «хуткасць».
2. Знішчэнне і фарміраванне: мастацтва фарміравання «крутых хлопцаў»
Цвёрдасць карычневага корундовага блока, толькі што вынятага з печы, блізкая да цвёрдасцідыяментыПатрабуецца шмат намаганняў, каб ператварыць яго ў «элітнага салдата» мікраннага ўзроўню:
Грубае адкрыццё шчэкавай драбнілкі
Гідраўлічная сківіца «храбруе», і блок памерам з баскетбольны мяч разбіваецца на грэцкія арэхі. Аператар Сяо Чжан паказаў на экран і паскардзіўся: «Апошні раз падмяшалі вогнетрывалую цэглу, і сківіца прабіла шчыліну. Каманда тэхнічнага абслугоўвання гналася за мной і лаяла тры дні».
Пераўтварэнне ў шаравым млыне
Шаравы млын, абліцаваны гранітам, грукоча, а сталёвыя шарыкі ўдараліся аб блокі, як шалёныя танцоры. Пасля 24 гадзін бесперапыннага драбнення з выпускнога адтуліны высыпаўся цёмна-карычневы буйны парашок. «Тут ёсць хітрасць, — пастукаў тэхнік па панэлі кіравання: — Калі хуткасць перавышае 35 абаротаў у хвіліну, часціцы будуць здрабняцца ў іголкі; калі менш за 28 абаротаў у хвіліну, краю будуць занадта вострыя».
Пластычная хірургія Бармака
Вытворчая лінія высокага класа дэманструе свой козыр — вертыкальную ўдарную драбнілку Barmac. Матэрыял здрабняецца шляхам самасутыкнення пад прывадам высакахуткаснага ротара, і атрыманы мікрапарашок мае круглую форму, як рачная галька. На заводзе па вытворчасці шліфавальных колаў у правінцыі Чжэцзян вымералі: пры той жа спецыфікацыі мікрапарашка традыцыйны метад мае аб'ёмную шчыльнасць 1,75 г/см³, а метад Barmac — 1,92 г/см³! Спадар Лі павярнуў узор і ўздыхнуў: «Раней завод па вытворчасці шліфавальных колаў заўсёды скардзіўся на дрэнную цякучасць парашка, але цяпер ён скардзіцца, што хуткасць напаўнення занадта высокая, каб за ёй паспяваць».
3. Сартаванне і ачыстка: дакладнае паляванне ў свеце мікронаў
Класіфікацыя часціц таўшчынёй 1/10 ад валасінкі па розных гатунках — гэта бітва за душу працэсу:
Таямніца класіфікацыі паветраных патокаў
Сціснутае паветра пад ціскам 0,7 МПа імкліва падаецца ў класіфікацыйную камеру з парашком, а хуткасць крыльчаткі вызначае «лінію ўваходу»: 8000 абаротаў у хвіліну адсейвае W40 (40 мкм), а 12000 абаротаў у хвіліну перасякае W10 (10 мкм). «Я больш за ўсё баюся празмернай вільготнасці», — дырэктар майстэрні паказаў на асушальную вежу: «У мінулым месяцы з кандэнсатара працёк фтор, і мікрапарашок зліпся ў камякі і заблакаваў трубаправод. Спатрэбілася тры змены, каб яго ачысціць».
Мяккі нож гідраўлічнай класіфікацыі
Для ультратонкіх парашкоў з хуткасцю ніжэй за W5 класіфікацыйным асяроддзем становіцца паток вады. Чыстая вада ў сартавальным каўшы падымае дробны парашок з хуткасцю патоку 0,5 м/с, і буйныя часціцы асядаюць першымі. Аператар глядзіць на каламутны прыбор: «Калі хуткасць патоку на 0,1 м/с хутчэйшая, палова парашка W3 выцячэ; калі на 0,1 м/с павольнейшая, W10 змяшаецца і выкліча праблемы».
Таемная бітва магнітнага падзелу і выдалення жалеза
Магутны магнітны валік выдаляе жалезныя стружкі з сілай усмоктвання 12 000 гаўс, але ён бескарысны супраць плям аксіду жалеза. Хітрасць завода ў Шаньдуне заключаецца ў наступным: перад марынаваннем матэрыял замочваюць у шчаўевай кіслаце, ператвараючы складаны Fe₂O₃ у растваральны оксалат жалеза, і ўтрыманне прымешак жалеза зніжаецца з 0,8% да 0,15%.
4. П.чыстка і кальцынацыя: «адраджэнне» абразіваў
Калі хочашкарычневы корундавы мікрапарашокКаб вытрымаць выпрабаванне на высокатэмпературным шліфавальным крузе, трэба прайсці два выпрабаванні на жыццё і смерць:
Кіслотна-шчолачная дыялектыка марынавання
Бурбалкі ў баку з салянай кіслатой уздымаюцца, раствараючы металічныя прымешкі, а кантроль канцэнтрацыі падобны на хаду па канаце: менш за 15% не могуць ачысціць іржу, а больш за 22% раз'ядаюць корпус з аксіду алюмінію. Лао Лі падняў паперу для тэсту pH, каб падзяліцца вопытам: «Пры нейтралізацыі шчолачным прамываннем трэба дакладна ўстанавіць pH = 7,5. Кіслата прывядзе да задзірын на крышталях, а шчолач прывядзе да таго, што паверхня часціц ператворыцца ў парашок».
Тэмпературная галаваломка кальцынацыі
Пасля абпалу пры тэмпературы 1450℃/6 гадзін у ратацыйнай печы прымешкі ільменіту раскладаюцца на рутылавую фазу, і цеплаўстойлівасць мікрапарашка ўзрастае на 300℃. Аднак з-за старэння тэрмапары на адным заводзе фактычная тэмпература перавысіла 1550℃, і ўсе мікрапарашкі, якія выходзілі з печы, спякаліся ў «кунжутныя аладкі» — 30 тон матэрыялаў былі непасрэдна ўтылізаваны, і дырэктар завода быў настолькі засмучаны, што тупаў нагамі.
Выснова: Прамысловая эстэтыка паміж міліметрамі
У прыцемненай майстэрні машыны ўсё яшчэ раўлі. Лао Лі абцёр пыл аб сваю рабочую вопратку і сказаў: «Прапрацаваўшы ў гэтай галіне 30 гадоў, я нарэшце зразумеў, што добрыя мікрапарашкі — гэта «70% рафінавання і 30% жыцця» — інгрэдыенты — гэта аснова, драбненне залежыць ад разумення, а класіфікацыя — ад стараннасці». Ад баксітаў да нанамаштабных мікрапарашкоў, тэхналагічныя прарывы заўсёды круцяцца вакол трох цэнтраў: чысціні (травіненне і выдаленне прымешак), марфалогіі (фармаванне па Бармаку) і памеру часціц (дакладная класіфікацыя).