Mélyen értse meg a barna korundpor előállítási folyamatát
Három méterre állva az elektromos ívkemencétől, az égett fém szagába burkolózó hőhullám az arcba csap – a kemencében több mint 2200 fokos bauxitzagy aranyvörös buborékokkal hömpölyög. Az öreg mester, Lao Li letörölte az izzadságát, és azt mondta: „Látod? Ha az anyag egy lapáttal kevesebb szénből áll, a kemence hőmérséklete 30 fokkal csökken, és a…”barna korund „Ami kijön belőle, olyan törékeny lesz, mint a keksz.” Ez a forrásban lévő „olvadt acél” fazék a barna korundpor születésének első jelenete.
1. Olvadás: A „jáde” tűzből való kiemelésének nehéz munkája
A „vad” szó a barna korund csontjaiba van vésve, és ez a jelleg az elektromos ívkemencében finomodik:
Az összetevők olyanok, mint a gyógyszerek: bauxit alap (Al₂O₃>85%), antracit redukálószert, és vasreszeléket kell rászórni „párosításhoz” – enélkül, hogy segítené az olvadást, a szennyező szilikátok nem tisztíthatók meg. A Henan tartománybeli régi gyárak adagolási könyvei mind elhasználódtak: „Túl sok szén magas széntartalmú és koromtartalmú, míg túl kevés vas sűrű salakot és agglomerációt jelent.”
A döntött kemence titka: A kemencetestet 15 fokos szögben döntik meg, hogy az olvadék természetes módon rétegződhessen, a tiszta alumínium-oxid alsó rétege barna korunddá kristályosodik, a ferroszilícium-salak felső rétegét pedig eltávolítják. Az öreg mester egy hosszú csákánnyal megbökte a mintavevő nyílást, és a kifröccsenő olvadt cseppek lehűltek, a keresztmetszet pedig sötétbarna lett: „Ez a szín megfelelő! A kék fény a titán magas szintjét jelzi, a szürke fény pedig azt, hogy a szilíciumot nem távolították el teljesen.”
A gyors hűtés határozza meg az eredményt: az olvadékot egy mély gödörbe öntik, és hideg vízzel leöntik, hogy „felrobbanjon” darabokra, a vízgőz pedig pattogatott kukoricához hasonló ropogó hangot ad ki. A gyors hűtés rögzíti a rácshibákat, és a szívósság 30%-kal nagyobb, mint a természetes hűtésnél – akárcsak a kard kioltásakor, a kulcs a „gyorsaság”.
2. Zúzás és formálás: a „kemény fickók” formálásának művészete
A kemencéből frissen kivett barna korund tömb keménysége közel áll a ...-hoz/-höz.gyémántokSok erőfeszítésbe kerül mikron szintű „elit katonává” alakítani:
Az állkapocs-zúzó durva nyílása
A hidraulikus állkapocslemez „ropogott”, és a kosárlabda méretű tömb diófélékre tört. Xiao Zhang, a kezelő a képernyőre mutatott, és így panaszkodott: „Legutóbb egy tűzálló téglát kevertek bele, és az állkapocslemez lyukat tört. A karbantartó csapat három napig üldözött és szidott.”
Az átalakulás a golyósmalomban
A gránittal bélelt golyósmalom dübörög, az acélgolyók pedig erőszakos táncosokként csapódnak a tömböknek. 24 órás folyamatos őrlés után sötétbarna durva por tört elő a kiömlőnyíláson. „Van itt egy trükk” – koppintott a technikus a kezelőpanelre: „Ha a sebesség meghaladja a 35 fordulat/percet, a részecskék tűkké őrlődnek; ha kevesebb, mint 28 fordulat/perc, a szélek túl élesek lesznek.”
Barmac Plasztikai Sebészet
A csúcskategóriás gyártósor megmutatta aduászát – a Barmac függőleges tengelyű ütvezúzót. Az anyagot a nagy sebességű rotor meghajtása alatt önütközéssel zúzzák össze, és az előállított mikropor olyan kerek, mint a folyami kavicsok. Egy Zhejiang tartománybeli köszörűkorong-gyárban mérték: ugyanazon mikropor specifikáció esetén a hagyományos módszerrel 1,75 g/cm³, míg a Barmac-módszerrel 1,92 g/cm³ térfogatsűrűséget értek el! Li úr megcsavarta a mintát, és felsóhajtott: „A múltban a köszörűkorong-gyár mindig panaszkodott a por gyenge folyékonyságára, most azonban arra panaszkodik, hogy a töltési sebesség túl gyors ahhoz, hogy lépést tartson vele.”
3. Osztályozás és tisztítás: precíz keresés a mikronok világában
A hajszál vastagságának 1/10-ed részét kitevő részecskék különböző osztályokba sorolása a folyamat lelkének csatája:
A légáramlás osztályozásának rejtélye
0,7 MPa nyomású sűrített levegő áramlik a porral teli osztályozó kamrába, és a járókerék sebessége határozza meg a „bemeneti vonalat”: 8000 fordulat/perc kiszűri a W40-et (40 μm), 12000 fordulat/perc pedig elfogja a W10-et (10 μm). „A legjobban a túlzott páratartalomtól félek” – mutatott a műhelyvezető a páramentesítő toronyra: „A múlt hónapban a kondenzátorból fluor szivárgott, a mikropor összecsomósodott és eltömítette a csővezetéket. Három műszak kellett a tisztításához.”
A hidraulikus osztályozás gyengéd kése
A W5 alatti ultrafinom porok esetében a víz áramlása lesz az osztályozó közeg. A tiszta víz az osztályozó vödörben 0,5 m/s áramlási sebességgel felemeli a finom port, és a durva részecskék ülepednek le először. A kezelő a zavarosságmérőre mered: „Ha az áramlási sebesség 0,1 m/s-mal gyorsabb, a W3 por fele kiszökik; ha 0,1 m/s-mal lassabb, a W10 keveredik belé és problémákat okoz.”
A mágneses elválasztás és a vas eltávolításának titkos csatája
Az erős mágneses henger 12 000 gauss szívóerővel távolítja el a vasreszeléket, de a vas-oxid foltokkal szemben tehetetlen. A sandong-i gyár trükkje: a pácolás előtt oxálsavas előáztatással a nehezen oldható Fe₂O₃-t oldható vas-oxaláttá alakítják, és a szennyező vastartalom 0,8%-ról 0,15%-ra csökken.
4. PCsirkés és kalcinálás: a csiszolóanyagok „újjászületése”
Ha akarodbarna korund mikroporAhhoz, hogy ellenálljon a magas hőmérsékletű köszörűkorongban végzett tesztnek, két élet-halál próbát kell teljesítenie:
A pácolás sav-bázis dialektikája
A sósavtartályban lévő buborékok fellazulnak, hogy feloldják a fémszennyeződéseket, a koncentráció szabályozása pedig olyan, mint egy kötéltánc: kevesebb mint 15% nem tudja eltávolítani a rozsdát, több mint 22% pedig korrodálja az alumínium-oxid testet. Lao Li egy pH-tesztpapírt tartott fel, hogy tapasztalatokat adjon át: „Lúgos mosással történő semlegesítéskor pontosan 7,5 pH-értéket kell elérni. A sav sorjákat okoz a kristályokon, a lúgos pedig a részecskék felületét porrá teszi.”
A kalcinálás hőmérsékleti rejtélye
Egy forgókemencében 1450 ℃-on 6 órán át tartó kalcinálást követően az ilmenit szennyeződések rutil fázissá bomlanak, és a mikropor hőállósága 300 ℃-kal megnő. Egy bizonyos gyár hőelemének öregedése miatt azonban a tényleges hőmérséklet meghaladta az 1550 ℃-ot, és a kemencéből kijövő összes mikropor „szezámpogácsákká” szintereződött – 30 tonna anyagot selejteztek közvetlenül, és a gyárigazgató annyira kétségbeesett volt, hogy toppantott a lábával.
Konklúzió: Ipari esztétika milliméterek között
Az alkonyati műhelyben még mindig dübörögnek a gépek. Lao Li leporolta a port a munkaruhájáról, és ezt mondta: „Miután 30 évig dolgoztam ebben az iparágban, végre megértettem, hogy a jó mikroporok »70%-ban finomítást és 30%-ban élettartamot« jelentenek – az összetevők jelentik az alapot, a zúzás a megértésen, az osztályozás pedig a körültekintésen múlik.” A bauxittól a nanoméretű mikroporokig a technológiai áttörések mindig három központ körül forognak: a tisztaság (pácolás és szennyeződések eltávolítása), a morfológia (Barmac-alakítás) és a szemcseméret (pontos osztályozás).