Alüminyum Oksit tozunun Hazırlanma Süreci ve Teknolojik Yenilikleri
Konuya gelincealüminyum tozu, birçok kişi buna yabancı gelebilir. Ancak her gün kullandığımız cep telefonu ekranları, yüksek hızlı tren vagonlarındaki seramik kaplamalar ve hatta uzay mekiklerinin ısı yalıtım karoları söz konusu olduğunda, bu beyaz tozun varlığı bu yüksek teknolojili ürünlerin arkasında vazgeçilmezdir. Endüstriyel alanda "evrensel bir malzeme" olan alüminyum oksit tozunun hazırlanma süreci, son yüzyılda dünyayı sarsan değişikliklere uğramıştır. Yazar bir zamanlar belirli bir yerde çalışmıştır.alüminyum oksitUzun yıllar üretim işletmesinde çalışan ve bu sektörün “geleneksel çelik üretimi”nden akıllı üretime doğru teknolojik sıçramasına kendi gözleriyle tanıklık eden bir isim.
I. Geleneksel Zanaatkarlığın “Üç Ekseni”
Alümina hazırlama atölyesinde deneyimli ustalar sık sık, "Alümina üretimine katılmak için üç temel beceri setine hakim olmak gerekir," derler. Bu, üç geleneksel tekniği ifade eder: Bayer prosesi, sinterleme prosesi ve kombine proses. Bayer prosesi, boksit içindeki alüminanın yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında alkali bir çözeltide çözündüğü düdüklü tencerede kemikleri kaynatmaya benzer. 2018'de Yunnan'daki yeni üretim hattında hata ayıklama yaparken, 0,5 MPa'lık bir basınç kontrol sapması nedeniyle, bulamaç kabının tamamının kristalleşmesi başarısız oldu ve bu da 200.000 yuandan fazla doğrudan kayba yol açtı.
Sinterleme yöntemi, kuzeylilerin erişte yapma yöntemine daha çok benziyor. Boksit ve kireçtaşının orantılı olarak "karıştırılması" ve ardından döner fırında yüksek sıcaklıkta "pişirilmesi" gerekiyor. Atölyedeki Usta Zhang'ın benzersiz bir becerisi olduğunu unutmayın. Sadece alevin rengini gözlemleyerek, fırının içindeki sıcaklığı en fazla 10°C hata payıyla belirleyebiliyor. Birikmiş deneyime dayanan bu "halk yöntemi", geçen yıla kadar kızılötesi termal görüntüleme sistemleriyle değiştirilmemişti.
Kombine yöntem, ilk ikisinin özelliklerini bir araya getirir. Örneğin, yin-yang güveç yaparken hem asidik hem de alkali yöntemler aynı anda uygulanır. Bu işlem, özellikle düşük tenörlü cevherlerin işlenmesi için uygundur. Shanxi Eyaletindeki bir işletme, kombine yöntemi iyileştirerek, 2,5 alüminyum-silisyum oranına sahip yalın cevherin kullanım oranını %40 artırmayı başardı.
Ii. Atılım YoluTeknolojik Yenilik
Geleneksel el işçiliğinin enerji tüketimi konusu, sektörde her zaman sorunlu bir konu olmuştur. 2016 yılı sektör verileri, ton alümina başına ortalama elektrik tüketiminin 1.350 kilovatsaat olduğunu, bunun da bir hanenin altı aylık elektrik tüketimine denk geldiğini göstermektedir. Bir işletmenin geliştirdiği, özel katalizörler eklenerek geliştirilen "düşük sıcaklıkta çözünme teknolojisi", reaksiyon sıcaklığını 280°C'den 220°C'ye düşürmektedir. Bu bile tek başına %30 enerji tasarrufu sağlamaktadır.
Shandong'daki bir fabrikada gördüğüm akışkan yataklı ekipman, algımı tamamen altüst etti. Beş katlı bu "çelik devi", mineral tozunu gaz içinde asılı halde tutarak, geleneksel işlemdeki 6 saatlik reaksiyon süresini 40 dakikaya indiriyor. Daha da şaşırtıcı olanı ise, tıpkı geleneksel bir Çinli doktorun nabız ölçümü yapması gibi, işlem parametrelerini gerçek zamanlı olarak ayarlayabilen akıllı kontrol sistemi.
Yeşil üretim açısından sektör, "atıkları hazineye dönüştürme" konusunda harika bir gösteri sergiliyor. Bir zamanlar sorunlu bir atık kalıntısı olan kırmızı çamur, artık seramik elyaf ve yol yatağı malzemesi olarak kullanılabiliyor. Geçen yıl Guangxi'de ziyaret edilen bir proje kapsamında kırmızı çamurdan yangına dayanıklı yapı malzemeleri bile üretildi ve piyasa fiyatı geleneksel ürünlere göre %15 daha yüksekti.
III. Gelecekteki Gelişim için Sonsuz Olanaklar
Nano-alüminanın hazırlanması, malzeme alanında "mikro heykel sanatı" olarak kabul edilebilir. Laboratuvarda kullanılan süperkritik kurutma ekipmanı, parçacıkların büyümesini moleküler düzeyde kontrol edebilir ve üretilen nano tozlar polenden bile daha incedir. Bu malzeme, lityum pil ayırıcılarında kullanıldığında pil ömrünü iki katına çıkarabilir.
MikrodalgaSinterleme teknolojisi bana evdeki mikrodalga fırını hatırlatıyor. Aradaki fark, endüstriyel mikrodalga cihazlarının malzemeleri 3 dakika içinde 1600°C'ye kadar ısıtabilmesi ve enerji tüketimlerinin geleneksel elektrikli fırınların yalnızca üçte biri kadar olmasıdır. Daha da iyisi, bu ısıtma yöntemi malzemenin mikro yapısını iyileştirebilir. Belirli bir askeri-endüstriyel işletme tarafından bu yöntemle üretilen alümina seramikler, elmasla karşılaştırılabilir bir sertliğe sahiptir.
Akıllı dönüşümün getirdiği en belirgin değişiklik, kontrol odasındaki büyük ekrandır. Yirmi yıl önce, yetenekli işçiler kayıt defterleriyle ekipman odasında dolaşıyordu. Şimdi ise gençler, tüm süreç izlemeyi sadece birkaç fare tıklamasıyla tamamlayabiliyor. Ancak ilginç bir şekilde, en kıdemli süreç mühendisleri, onlarca yıllık deneyimlerini algoritmik mantığa dönüştürmek zorunda kalarak, yapay zeka sisteminin "öğretmenleri" haline geldiler.
Cevherden yüksek saflıkta alüminaya dönüşüm, yalnızca fiziksel ve kimyasal reaksiyonların bir yorumu değil, aynı zamanda insan bilgeliğinin bir kristalleşmesidir. 5G akıllı fabrikalar, usta zanaatkârların "el hissi deneyimi" ile buluştuğunda ve nanoteknoloji geleneksel fırınlarla etkileşime girdiğinde, bu yüzyıllık teknolojik evrim henüz bitmemiştir. Belki de, en son sektör teknik raporunun öngördüğü gibi, yeni nesil alümina üretimi "atomik seviyede üretime" doğru ilerleyecektir. Ancak, teknoloji ne kadar ilerlerse ilerlesin, pratik ihtiyaçları çözmek ve gerçek değer yaratmak, teknolojik yeniliğin ebedi koordinatlarıdır.