Працэс падрыхтоўкі і тэхналагічныя інавацыі парашка аксіду алюмінію

Калі гаворка ідзе прапарашок аксіду алюмінію, многія людзі могуць адчуваць сябе незнаёмымі з ім. Але калі гаворка ідзе пра экраны мабільных тэлефонаў, якімі мы карыстаемся кожны дзень, керамічныя пакрыцці ў вагонах хуткасных цягнікоў і нават цеплаізаляцыйную плітку касмічных шатлаў, прысутнасць гэтага белага парашка неабходная для гэтых высокатэхналагічных прадуктаў. Як «універсальны матэрыял» у прамысловай сферы, працэс падрыхтоўкі парашка аксіду алюмінію зведаў рэвалюцыйныя змены за апошняе стагоддзе. Аўтар калісьці працаваў у пэўнай...аксід алюмініюшмат гадоў працаваў на вытворчым прадпрыемстве і на ўласныя вочы быў сведкам тэхналагічнага скачка гэтай галіны ад «традыцыйнай сталі» да інтэлектуальнай вытворчасці.

I. «Тры восі» традыцыйнага рамёства

У цэху па падрыхтоўцы аксіду алюмінію вопытныя майстры часта кажуць: «Каб пачаць вытворчасць аксіду алюмінію, трэба авалодаць трыма наборамі неабходных навыкаў». Гэта адносіцца да трох традыцыйных метадаў: працэсу Баера, працэсу спякання і камбінаванага працэсу. Працэс Баера падобны на тушэнне костак у хуткаварцы, дзе аксід алюмінію ў баксітах раствараецца ў шчолачным растворы пад уздзеяннем высокай тэмпературы і высокага ціску. У 2018 годзе, калі мы адладзілі новую вытворчую лінію ў Юньнані, з-за адхілення рэгулявання ціску на 0,5 МПа крышталізацыя ўсёй суспензіі не адбылася, што прывяло да прамых страт больш за 200 000 юаняў.

Метад спякання больш падобны на тое, як людзі на поўначы вырабляюць локшыну. Для яго неабходна «змяшаць» баксіт і вапняк у прапорцыі, а затым «выпякаць» пры высокай тэмпературы ў вярчальнай печы. Памятайце, што майстар Чжан у майстэрні валодае ўнікальным майстэрствам. Проста назіраючы за колерам полымя, ён можа вызначыць тэмпературу ўнутры печы з памылкай не больш за 10℃. Гэты «народны метад», заснаваны на назапашаным вопыце, не быў заменены інфрачырвонымі цеплавізійнымі сістэмамі да мінулага года.

Камбінаваны метад спалучае ў сабе рысы двух папярэдніх. Напрыклад, пры вырабе гарачага гаршка «інь-ян» адначасова выконваюцца кіслы і шчолачны метады. Гэты працэс асабліва падыходзіць для перапрацоўкі нізкагатунковых руд. Адно прадпрыемства ў правінцыі Шаньсі змагло павялічыць на 40% каэфіцыент выкарыстання беднай руды з суадносінамі алюмінію і крэмнію 2,5, удасканаліўшы камбінаваны метад.

II. Шлях да прарывуТэхналагічныя інавацыі

Праблема спажывання энергіі ў традыцыйных рамёствах заўсёды была балючай кропкай у гэтай галіне. Дадзеныя галіны за 2016 год паказваюць, што сярэдняе спажыванне электраэнергіі на тону гліназёму складае 1350 кілават-гадзін, што эквівалентна спажыванню электраэнергіі хатняй гаспадаркай за паўгода. «Нізкатэмпературная тэхналогія растварэння», распрацаваная адным прадпрыемствам, шляхам дадання спецыяльных каталізатараў зніжае тэмпературу рэакцыі з 280℃ да 220℃. Гэта дазваляе зэканоміць 30% энергіі.

Абсталяванне з псеўдакіпяжаным слоем, якое я бачыў на адным заводзе ў правінцыі Шаньдун, цалкам перавярнула маё ўспрыманне. Гэты пяціпавярховы «сталёвы гігант» утрымлівае мінеральны парашок у завіслым стане з дапамогай газу, скарачаючы час рэакцыі з 6 гадзін у традыцыйным працэсе да 40 хвілін. Яшчэ больш уражвае яго інтэлектуальная сістэма кіравання, якая можа рэгуляваць параметры працэсу ў рэжыме рэальнага часу, як традыцыйны кітайскі лекар, які вымярае пульс.

Што датычыцца зялёнай вытворчасці, то галіна дэманструе цудоўнае шоу «ператварэння адходаў у скарбы». Чырвоны шлам, які калісьці быў праблематычным рэшткам адходаў, цяпер можна перапрацоўваць у керамічныя валокны і матэрыялы для дарожнага палатна. У мінулым годзе ў рамках дэманстрацыйнага праекта ў Гуансі нават вырабляліся вогнеўстойлівыя будаўнічыя матэрыялы з чырвонага шламу, і рынкавая цана была на 15% вышэйшая за цану традыцыйных прадуктаў.

III. Бясконцыя магчымасці для будучага развіцця

Атрыманне нанааксіду алюмінію можна лічыць «мастацтвам мікраскульптуры» ў галіне матэрыялаў. Абсталяванне для звышкрытычнай сушкі, якое выкарыстоўваецца ў лабараторыі, можа кантраляваць рост часціц на малекулярным узроўні, а атрыманыя нанапарашкі нават драбнейшыя за пылок. Гэты матэрыял, пры выкарыстанні ў сепаратарах для літыевых акумулятараў, можа падвоіць тэрмін службы акумулятара.

Мікрахвалевая печТэхналогія спякання нагадвае мне мікрахвалевую печ, якую можна выкарыстоўваць у хатніх умовах. Розніца ў тым, што прамысловыя мікрахвалевыя печы могуць награваць матэрыялы да 1600℃ за 3 хвіліны, а іх спажыванне энергіі складае толькі траціну ад спажывання традыцыйных электрычных печаў. Больш за тое, гэты метад нагрэву можа палепшыць мікраструктуру матэрыялу. Алюмініевая кераміка, вырабленая з яе дапамогай на адным ваенна-прамысловым прадпрыемстве, мае цвёрдасць, параўнальную з цвёрдасцю алмаза.

Найбольш відавочнай зменай, выкліканай інтэлектуальнай трансфармацыяй, з'яўляецца вялікі экран у дыспетчарскай. Дваццаць гадоў таму кваліфікаваныя рабочыя перасоўваліся па апаратнай з кніжкамі ўліку. Цяпер маладыя людзі могуць кантраляваць увесь працэс усяго некалькімі пстрычкамі мышы. Але цікава, што замест гэтага самыя старэйшыя інжынеры-тэхнолагі сталі «настаўнікамі» сістэмы штучнага інтэлекту, якім трэба ператварыць дзесяцігоддзі вопыту ў алгарытмічную логіку.

Пераход ад руды да высокачыстага гліназёму — гэта не толькі інтэрпрэтацыя фізічных і хімічных рэакцый, але і крышталізацыя чалавечай мудрасці. Калі «разумныя» фабрыкі 5G сустрэнуцца з «досведам адчуванняў рук» майстроў-рамеснікаў, а нанатэхналогіі аб'яднаюцца з традыцыйнымі абпалювальнымі печамі, гэтая стагадовая тэхналагічная эвалюцыя далёка не скончыцца. Магчыма, як прадказвае апошні галіновы дакумент, наступнае пакаленне вытворчасці гліназёму будзе рухацца ў бок «атамнай вытворчасці». Аднак, незалежна ад таго, як ні развіваюцца тэхналогіі, вырашэнне практычных патрэб і стварэнне рэальнай каштоўнасці — гэта вечныя каардынаты тэхналагічных інавацый.