Globoko razumejte proizvodni proces rjavega korundnega prahu
Ko stojiš tri metre stran od elektroobločne peči, te v obraz udari vročinski val, ovit v vonj po zažgani kovini – boksitna zmes, ki je v peči ogreta na več kot 2200 stopinj, se vali v zlato rdečih mehurčkih. Stari mojster Lao Li si je obrisal pot in rekel: »Vidiš? Če je materiala za eno lopato manj premoga, se bo temperatura peči znižala za 30 stopinj in ...«rjavi korund »To, kar pride ven, bo krhko kot piškoti.« Ta lonec vrelega »stalega jekla« je prvi prizor rojstva rjavega korundnega prahu.
1. Taljenje: Težko delo pri odstranjevanju "žada" iz ognja
Beseda "divji" je vgravirana v kosti rjavega korunda, ta značaj pa je izpopolnjen v električni obločni peči:
Sestavine so kot zdravilo: osnova boksita (Al₂O₃>85%), antracitnega reducenta, železne opilke pa je treba posuti kot "mešalo" – brez njih, ki pomagajo pri taljenju, nečistočnih silikatov ni mogoče očistiti. Knjige o razmerjih starih tovarn v provinci Henan so vse obrabljene: "Preveč premoga pomeni visoko vsebnost ogljika in črno, premalo železa pa gosto žlindro in aglomeracijo."
Skrivnost nagnjene peči: Telo peči je nagnjeno pod kotom 15 stopinj, da se talina naravno stratificira, spodnja plast čistega aluminijevega oksida kristalizira v rjav korund, zgornja plast ferosilicijeve žlindre pa se odstrani. Stari mojster je z dolgo krampico prebodel odprtino za vzorčenje, razpršene kapljice staljene vode pa so se ohladile in prečni prerez je bil temno rjav: »Ta barva je prava! Modra svetloba pomeni, da je titan visok, siva svetloba pa, da silicij ni popolnoma odstranjen.«
Hitro ohlajanje določa izid: talina se vlije v globoko jamo in prelije z mrzlo vodo, da "eksplodira" na koščke, vodna para pa ustvari prasketajoč zvok, podoben kokicam. Hitro ohlajanje zaklene napake v mreži, žilavost pa je za 30 % višja kot pri naravnem ohlajanju – tako kot pri gašenju meča, ključ je "hitro".
2. Drobljenje in oblikovanje: umetnost oblikovanja "trdovratnih fantov"
Trdota rjavega korundnega bloka, ki je bil pravkar iz pečice, je blizu trdotidiamantiPotrebno je veliko truda, da ga spremenimo v "elitnega vojaka" na mikronski ravni:
Grobo odpiranje čeljustnega drobilnika
Hidravlična čeljustna plošča se »zdrobi« in blok velikosti košarkarske žoge se razdrobi v orehe. Operater Xiao Zhang je pokazal na zaslon in se pritožil: »Nazadnje je bila vmešana ognjevzdržna opeka in čeljustna plošča je prebila režo. Vzdrževalna ekipa me je tri dni lovila in grajala.«
Preobrazba v krogličnem mlinu
Kroglični mlin, obložen z granitom, je ropotal, jeklene krogle pa so udarjale ob bloke kot divji plesalci. Po 24 urah neprekinjenega mletja je iz izpustne odprtine bruhal temno rjav grob prah. »Tukaj je trik,« je tehnik potrkal po nadzorni plošči: »Če hitrost preseže 35 vrt/min, se bodo delci zmleli v igle; če je manjša od 28 vrt/min, bodo robovi preostri.«
Plastična kirurgija Barmac
Vrhunska proizvodna linija pokaže svojega aduta – vertikalni udarni drobilnik Barmac. Material se zdrobi s samotrčenjem pod pogonom visokohitrostnega rotorja, proizvedeni mikro prah pa je okrogel kot rečni kamenčki. Tovarna brusilnih plošč v provinci Zhejiang je izmerila: za enako specifikacijo mikro prahu je tradicionalna metoda dosegla gostoto 1,75 g/cm³, medtem ko ima metoda Barmac gostoto 1,92 g/cm³! G. Li je zvil vzorec in vzdihnil: »V preteklosti se je tovarna brusilnih plošč vedno pritoževala nad slabo tekočnostjo prahu, zdaj pa se pritožuje, da je hitrost polnjenja prehitra, da bi ji sledili.«
3. Razvrščanje in čiščenje: natančno iskanje v svetu mikronov
Razvrščanje delcev, debeline 1/10 lasu, v različne stopnje je bitka duše procesa:
Skrivnost klasifikacije pretoka zraka
Stisnjen zrak s tlakom 0,7 MPa vdira v klasifikacijsko komoro s prahom, hitrost rotorja pa določa "vstopno črto": 8000 vrt/min izloči W40 (40 μm), 12000 vrt/min pa prestreže W10 (10 μm). "Najbolj se bojim prekomerne vlage," je vodja delavnice pokazal na razvlažilni stolp: "Prejšnji mesec je iz kondenzatorja puščal fluor, mikro prah pa se je strdil in zamašil cevovod. Za čiščenje so bile potrebne tri izmene."
Nežen nož hidravlične klasifikacije
Za ultrafine prahove pod W5 postane pretok vode klasifikacijski medij. Čista voda v razvrščevalnem vedru dvigne fin prah s pretokom 0,5 m/s, grobi delci pa se najprej usedejo. Operater strmi v merilnik motnosti: »Če je pretok za 0,1 m/s hitrejši, bo ušla polovica prahu W3; če je za 0,1 m/s počasnejši, se bo W10 pomešal in povzročil težave.«
Skrivna bitka magnetne ločitve in odstranjevanja železa
Močan magnetni valj odstranjuje železne opilke s sesalno silo 12.000 gaussov, vendar je nemočen proti madežem železovega oksida. Trik tovarne Shandong je: pred dekapiranjem jih namočimo z oksalno kislino, s čimer se težko raztopi Fe₂O₃ pretvori v topen železov oksalat, vsebnost nečistoče železa pa se zmanjša z 0,8 % na 0,15 %.
4. Pločevanje in kalciniranje: »ponovno rojstvo« abrazivov
Če želišrjavi korund mikroprahDa bi vzdržali preizkus z visokotemperaturnim brusilnim kolesom, morate opraviti dva preizkusa življenja in smrti:
Kislinsko-bazična dialektika vlaganja
Mehurčki v rezervoarju s klorovodikovo kislino se dvignejo in raztopijo kovinske nečistoče, nadzor koncentracije pa je kot hoja po vrvi: manj kot 15 % ne more očistiti rje, več kot 22 % pa razjeda aluminijev oksid. Lao Li je pokazal testni papir za pH, da bi delil izkušnje: »Pri nevtralizaciji z alkalnim pranjem morate natančno določiti pH = 7,5. Kislina bo povzročila odrgnine na kristalih, alkalija pa bo povzročila, da se površina delcev zmelje v prah.«
Temperaturna uganka kalcinacije
Po kalcinaciji pri 1450 ℃/6 ur v rotacijski peči se nečistoče ilmenita razgradijo v rutilno fazo, toplotna odpornost mikroprahu pa se dvigne za 300 ℃. Vendar pa je zaradi staranja termočlena v neki tovarni dejanska temperatura presegla 1550 ℃ in vsi mikroprahi, ki so prišli iz peči, so bili sintrani v "sezamove kolačke" – 30 ton materiala je bilo neposredno zavrženih, direktor tovarne pa je bil tako zaskrbljen, da je topotal z nogami.
Zaključek: Industrijska estetika med milimetri
V delavnici v mraku stroji še vedno bučijo. Lao Li si je otresel prah z delovnih oblačil in rekel: »Po 30 letih dela v tej panogi končno razumem, da so dobri mikro prahovi '70 % rafiniranja in 30 % življenjske dobe' – sestavine so temelj, drobljenje je odvisno od razumevanja, razvrščanje pa od skrbnosti.« Od boksita do nano-mikro prahov se tehnološki preboji vedno vrtijo okoli treh središč: čistosti (luženje in odstranjevanje nečistoč), morfologije (oblikovanje Barmac) in velikosti delcev (natančno razvrščanje).