Alyuminiy oksidi kukunini tayyorlash jarayoni va texnologik innovatsiya
Gap kelgandaalumina kukuni, ko'p odamlar buni notanish his qilishlari mumkin. Ammo biz har kuni foydalanadigan mobil telefon ekranlari, tezyurar poyezdlar vagonlaridagi keramik qoplamalar va hatto kosmik kemalarning issiqlik izolyatsion plitalari haqida gap ketganda, ushbu yuqori texnologiyali mahsulotlar ortida bu oq kukunning mavjudligi ajralmas hisoblanadi. Sanoat sohasida "universal material" sifatida alyuminiy oksidi kukunini tayyorlash jarayoni o'tgan asrda yerni silkituvchi o'zgarishlarga duch keldi. Muallif bir vaqtlar ma'lum bir joyda ishlaganaluminaishlab chiqarish korxonasi ko'p yillar davomida ushbu sanoatning "an'anaviy po'lat ishlab chiqarish" dan aqlli ishlab chiqarishga texnologik sakrashiga o'z ko'zlari bilan guvoh bo'ldi.
I. An’anaviy hunarmandchilikning “Uch o‘qi”
Alumina tayyorlash ustaxonasida tajribali ustalar ko'pincha shunday deyishadi: "Alumina ishlab chiqarish bilan shug'ullanish uchun uchta asosiy ko'nikmalarni egallash kerak." Bu uchta an'anaviy texnikani nazarda tutadi: Bayer jarayoni, sinterlash jarayoni va kombinatsiyalangan jarayon. Bayer jarayoni bosimli pechda suyaklarni pishirishga o'xshaydi, bu erda boksit tarkibidagi alumina yuqori harorat va yuqori bosim orqali ishqoriy eritmada eriydi. 2018-yilda, biz Yunnan shahridagi yangi ishlab chiqarish liniyasini tuzatayotganimizda, bosimni nazorat qilishning 0,5MPa og'ishi tufayli, atala idishining kristallanishi muvaffaqiyatsiz tugadi, natijada to'g'ridan-to'g'ri 200 000 yuanni yo'qotdi.
Sinterlash usuli shimoldagi odamlar makaron tayyorlashga o'xshaydi. Bu boksit va ohaktoshni mutanosib ravishda "aralashtirish" va keyin aylanadigan pechda yuqori haroratda "pishirish" ni talab qiladi. Esda tutingki, usta Chjan ustaxonada noyob mahoratga ega. Faqat olov rangini kuzatish orqali u pech ichidagi haroratni 10 ℃ dan ko'p bo'lmagan xato bilan aniqlay oladi. To'plangan tajribaning bu "xalq usuli" o'tgan yilgacha infraqizil termal tasvirlash tizimlari bilan almashtirilmagan.
Kombinatsiyalangan usul avvalgi ikkitasining xususiyatlarini birlashtiradi. Masalan, yin-yang qozonini tayyorlashda kislotali va gidroksidi usullar bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi. Bu jarayon, ayniqsa, past navli rudalarni qayta ishlash uchun juda mos keladi. Shanxi provintsiyasidagi ma'lum bir korxona kombinatsiyalangan usulni takomillashtirish orqali alyuminiy-kremniy nisbati 2,5 ga teng bo'lgan yog'siz rudadan foydalanish darajasini 40% ga oshirishga muvaffaq bo'ldi.
II. O'tish yo'liTexnologik innovatsiyalar
An'anaviy hunarmandchilikning energiya iste'moli masalasi doimo sanoatda og'riqli nuqta bo'lib kelgan. 2016 yildagi sanoat ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, bir tonna alyuminiy oksidi uchun o'rtacha elektr energiyasi iste'moli 1350 kilovatt-soatni tashkil etadi, bu uy xo'jaligining yarim yil davomida iste'mol qilingan elektr energiyasiga teng. Muayyan korxona tomonidan ishlab chiqilgan "past haroratli eritish texnologiyasi" maxsus katalizatorlarni qo'shish orqali reaktsiya haroratini 280 ℃ dan 220 ℃ gacha pasaytiradi. Buning o'zi energiyaning 30 foizini tejaydi.
Shandong shahridagi ma'lum bir zavodda ko'rgan suyuq yotoq uskunasi mening tasavvurimni butunlay o'zgartirdi. Bu besh qavatli “po‘lat giganti” mineral kukunni gaz orqali muallaq holatda ushlab turadi, an’anaviy jarayonda reaksiya vaqtini 6 soatdan 40 daqiqagacha qisqartiradi. Bundan ham hayratlanarlisi shundaki, uning aqlli boshqaruv tizimi, xuddi an'anaviy xitoylik shifokor pulsni qabul qilgani kabi, jarayon parametrlarini real vaqtda sozlashi mumkin.
Yashil ishlab chiqarish nuqtai nazaridan, sanoat "chiqindini xazinaga aylantirish" ajoyib shousini namoyish etmoqda. Bir vaqtlar muammoli chiqindi qoldiq bo'lgan qizil loydan endi keramik tolalar va yo'l to'shagi uchun materiallar tayyorlanishi mumkin. O'tgan yili Guangxi shahriga tashrif buyurgan namoyish loyihasi hatto qizil loydan yong'inga chidamli qurilish materiallarini ishlab chiqardi va bozor narxi an'anaviy mahsulotlarga qaraganda 15% yuqori edi.
Iii. Kelajakdagi rivojlanish uchun cheksiz imkoniyatlar
Nano-alumina tayyorlashni materiallar sohasida "mikro haykaltaroshlik san'ati" deb hisoblash mumkin. Laboratoriyada ko'rilgan o'ta kritik quritish uskunasi molekulyar darajada zarrachalarning o'sishini nazorat qila oladi va ishlab chiqarilgan nano-changlar gulchangdan ham nozikroqdir. Ushbu material lityum batareya ajratgichlarida ishlatilganda batareyaning ishlash muddatini ikki baravar oshirishi mumkin.
Mikroto'lqinli pechsinterlash texnologiyasi uyda mikroto'lqinli pechni eslatadi. Farqi shundaki, sanoat darajasidagi mikroto'lqinli qurilmalar materiallarni 3 daqiqa ichida 1600 ℃ ga qizdira oladi va ularning energiya iste'moli an'anaviy elektr pechlarining uchdan bir qismini tashkil qiladi. Bundan ham yaxshiroq, bu isitish usuli materialning mikro tuzilishini yaxshilashi mumkin. Muayyan harbiy sanoat korxonasi tomonidan ishlab chiqarilgan alumina keramikasi olmos bilan taqqoslanadigan qattiqlikka ega.
Aqlli transformatsiya natijasida yuzaga kelgan eng aniq o'zgarish bu boshqaruv xonasidagi katta ekrandir. Yigirma yil oldin, malakali ishchilar rekord kitoblar bilan jihozlash xonasi bo'ylab harakatlanishdi. Endi yoshlar sichqonchani bir necha marta bosish bilan butun jarayon monitoringini yakunlashlari mumkin. Qizig'i shundaki, eng katta texnologik muhandislar o'rniga AI tizimining "o'qituvchilari" bo'lib, o'nlab yillik tajribani algoritmik mantiqqa aylantirishga muhtoj.
Rudadan yuqori toza alyuminiy oksidiga o'tish nafaqat fizik va kimyoviy reaktsiyalarning talqini, balki inson donoligining kristallanishidir. 5G aqlli zavodlari usta hunarmandlarning "qo'l tajribasi" bilan uchrashganda va nanotexnologiya an'anaviy pechlar bilan gaplashganda, bu asrlik texnologik evolyutsiya hali tugamaydi. Ehtimol, so'nggi sanoat oq qog'ozida bashorat qilinganidek, alumina ishlab chiqarishning keyingi avlodi "atom darajasidagi ishlab chiqarish" ga o'tadi. Biroq, texnologiya qanchalik sakrashidan qat'i nazar, amaliy ehtiyojlarni hal qilish va haqiqiy qiymat yaratish texnologik innovatsiyalarning abadiy koordinatalari hisoblanadi.