Alyuminiy oksidi kukunini tayyorlash jarayoni va texnologik innovatsiyalar
Gap shundakialumina kukuni, ko'p odamlar bu bilan tanish emasdek tuyulishi mumkin. Ammo biz har kuni foydalanadigan mobil telefon ekranlari, tezyurar poyezd vagonlaridagi keramik qoplamalar va hatto kosmik kemalarning issiqlik izolyatsiyasi plitkalari haqida gap ketganda, bu oq kukunning mavjudligi ushbu yuqori texnologiyali mahsulotlar ortida ajralmas hisoblanadi. Sanoat sohasida "universal material" sifatida alyuminiy oksidi kukunini tayyorlash jarayoni o'tgan asrda yerni larzaga keltiruvchi o'zgarishlarga duch keldi. Muallif bir vaqtlar ma'lum bir joyda ishlaganaluminako'p yillar davomida ishlab chiqarish korxonasida ishlagan va ushbu sanoatning "an'anaviy po'lat quyish"dan aqlli ishlab chiqarishga o'tish texnologik sakrashini o'z ko'zi bilan ko'rgan.
I. An'anaviy hunarmandchilikning "Uch o'qi"
Alumina tayyorlash ustaxonasida tajribali ustalar ko'pincha: "Alumina ishlab chiqarishda ishtirok etish uchun uchta muhim ko'nikmalarni o'zlashtirish kerak", deyishadi. Bu uchta an'anaviy texnikaga ishora qiladi: Bayer jarayoni, sinterlash jarayoni va birlashtirilgan jarayon. Bayer jarayoni bosimli pishirgichda suyaklarni pishirishga o'xshaydi, bu yerda boksitdagi alumina yuqori harorat va yuqori bosim orqali ishqoriy eritmada eriydi. 2018-yilda biz Yunnandagi yangi ishlab chiqarish liniyasini nosozliklarni tuzatish paytida, bosimni boshqarishdagi 0,5MPa og'ish tufayli, butun shlam idishining kristallanishi muvaffaqiyatsiz tugadi va natijada 200 000 yuandan ortiq zarar ko'rildi.
Sinterlash usuli shimoldagi odamlarning makaron tayyorlash usuliga ko'proq o'xshaydi. Bu boksit va ohaktoshni mutanosib ravishda "aralashtirish" va keyin aylanma pechda yuqori haroratda "pishirish"ni talab qiladi. Ustaxonadagi usta Chjanning o'ziga xos mahoratga ega ekanligini unutmang. Olov rangini kuzatish orqali u pech ichidagi haroratni 10 ℃ dan oshmaydigan xato bilan aniqlay oladi. To'plangan tajribaning bu "xalq usuli" o'tgan yilgacha infraqizil termal tasvirlash tizimlari bilan almashtirilmagan edi.
Birlashtirilgan usul avvalgi ikkitasining xususiyatlarini birlashtiradi. Masalan, yin-yang issiq qozonini tayyorlashda kislotali va ishqoriy usullar bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi. Bu jarayon, ayniqsa, past navli rudalarni qayta ishlash uchun juda mos keladi. Shansi provinsiyasidagi ma'lum bir korxona birlashtirilgan usulni takomillashtirish orqali alyuminiy-kremniy nisbati 2,5 ga 40% bo'lgan yog'siz rudalardan foydalanish darajasini oshirishga muvaffaq bo'ldi.
II. Muvaffaqiyatga erishish yo'liTexnologik innovatsiyalar
An'anaviy hunarmandchilikning energiya sarfi masalasi har doim sanoatda dolzarb muammo bo'lib kelgan. 2016-yilgi sanoat ma'lumotlariga ko'ra, har bir tonna alumina uchun o'rtacha elektr energiyasi iste'moli 1350 kilovatt-soatni tashkil etadi, bu bir xonadonning yarim yil davomida elektr energiyasi iste'moliga teng. Maxsus katalizatorlar qo'shish orqali ma'lum bir korxona tomonidan ishlab chiqilgan "past haroratli eritish texnologiyasi" reaksiya haroratini 280 ℃ dan 220 ℃ gacha pasaytiradi. Faqat shuning o'zi energiyaning 30% ni tejaydi.
Shandongdagi bir fabrikada ko'rgan suyuqlashtirilgan yotoq uskunasi mening tasavvurimni butunlay o'zgartirib yubordi. Besh qavatli bu "po'lat gigant" mineral kukunni gaz orqali osilgan holatda ushlab turadi, bu esa reaksiya vaqtini an'anaviy jarayondagi 6 soatdan 40 daqiqagacha qisqartiradi. Bundan ham hayratlanarlisi shundaki, uning aqlli boshqaruv tizimi jarayon parametrlarini an'anaviy xitoylik shifokor pulsni o'lchagandek real vaqt rejimida sozlashi mumkin.
Yashil ishlab chiqarish nuqtai nazaridan, sanoat "chiqindilarni xazinaga aylantirish"ning ajoyib namoyishini namoyish etmoqda. Ilgari muammoli chiqindi qoldig'i bo'lgan qizil loy endi keramik tolalar va yo'l qoplamasi materiallariga aylanishi mumkin. O'tgan yili Guangxi shahrida bo'lib o'tgan namoyish loyihasi hatto qizil loydan yong'inga chidamli qurilish materiallarini ham ishlab chiqardi va bozor narxi an'anaviy mahsulotlarnikidan 15% yuqori edi.
III. Kelajakdagi rivojlanish uchun cheksiz imkoniyatlar
Nano-alumina tayyorlash materiallar sohasidagi "mikro-haykaltaroshlik san'ati" deb hisoblanishi mumkin. Laboratoriyada ko'rilgan o'ta kritik quritish uskunalari zarrachalarning o'sishini molekulyar darajada boshqarishi mumkin va ishlab chiqarilgan nano-kukunlar gulchangdan ham nozikroq. Ushbu material lityum batareya ajratgichlarida ishlatilganda batareyaning ishlash muddatini ikki baravar oshirishi mumkin.
Mikroto'lqinli pechSinterlash texnologiyasi menga uyda ishlatiladigan mikroto'lqinli pechni eslatadi. Farqi shundaki, sanoat darajasidagi mikroto'lqinli pechlar materiallarni 3 daqiqa ichida 1600 ℃ gacha qizdirishi mumkin va ularning energiya sarfi an'anaviy elektr pechlarining energiya sarfining atigi uchdan bir qismini tashkil qiladi. Bundan ham yaxshisi, bu isitish usuli materialning mikro tuzilishini yaxshilashi mumkin. Muayyan harbiy sanoat korxonasi tomonidan u bilan ishlab chiqarilgan alumina keramikasi olmosnikiga o'xshash qattiqlikka ega.
Aqlli transformatsiya natijasida yuzaga kelgan eng aniq o'zgarish - bu boshqaruv xonasidagi katta ekran. Yigirma yil oldin malakali ishchilar asbob-uskunalar xonasida yozuvlar kitoblari bilan harakatlanishardi. Endi yoshlar sichqonchani bir necha marta bosish orqali butun jarayonni kuzatishni yakunlashlari mumkin. Ammo qizig'i shundaki, eng yuqori lavozimli jarayon muhandislari buning o'rniga sun'iy intellekt tizimining "o'qituvchilari"ga aylanishdi va o'nlab yillar davomida to'plangan tajribani algoritmik mantiqqa aylantirishlari kerak bo'ldi.
Rudadan yuqori tozalikdagi alumina oksidiga o'tish nafaqat fizik va kimyoviy reaksiyalarning talqini, balki inson donoligining kristallanishidir. 5G aqlli fabrikalari usta hunarmandlarning "qo'l bilan his qilish tajribasi" bilan uchrashganda va nanotexnologiya an'anaviy pechlar bilan muloqot qilganda, bu asrlik texnologik evolyutsiya hali tugamagan. 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.