Hlboko pochopte proces výroby hnedého korundového prášku
Keď stojíte tri metre od elektrickej oblúkovej pece, udrie vás do tváre vlna horúčav zahalená v zápachu spáleného kovu – bauxitová suspenzia s teplotou viac ako 2200 stupňov v peci sa valí zlatočervenými bublinami. Starý majster Lao Li si utrel pot a povedal: „Vidíte? Ak je materiálom o jednu lopatu menej uhlia, teplota pece klesne o 30 stupňov a...“hnedý korund „to, čo vyjde, bude krehké ako sušienky.“ Tento hrniec s vriacou „roztavenou oceľou“ je prvou scénou zrodu hnedého korundového prášku.
1. Tavenie: Ťažká práca pri vyberaní „nefritu“ z ohňa
Slovo „divoký“ je vyryté do kostí hnedého korundu a tento charakter je zušľachtený v elektrickej oblúkovej peci:
Zložky sú ako liek: bauxitový základ (Al₂O₃>85%), antracitové redukčné činidlo a železné piliny sa musia posypať ako „dohadzovacia látka“ – bez neho, ktorý pomáha s tavením, sa nečistoty z kremičitanov nedajú vyčistiť. Dávkovacie knihy starých tovární v provincii Henan sú opotrebované: „Príliš veľa uhlia znamená vysoký obsah uhlíka a čiernu farbu, zatiaľ čo príliš málo železa znamená hustú trosku a aglomeráciu.“
Tajomstvo naklonenej pece: Teleso pece sa nakloní v uhle 15 stupňov, aby sa tavenina prirodzene stratifikovala, spodná vrstva čistého oxidu hlinitého kryštalizuje na hnedý korund a vrchná vrstva ferosilikónovej trosky sa odstráni. Starý majster použil dlhý krompáč na prepichnutie vzorkovacieho otvoru a rozstreknuté kvapky roztavenej látky sa ochladili a prierez bol tmavohnedý: „Táto farba je správna! Modré svetlo znamená, že titán je vysoký, a sivé svetlo znamená, že kremík nie je úplne odstránený.“
Rýchle ochladenie určuje výsledok: tavenina sa naleje do hlbokej jamy a zaleje sa studenou vodou, aby „explodovala“ na kúsky a vodná para vydáva praskavý zvuk podobný popcornu. Rýchle ochladenie zaisťuje mriežkové chyby a húževnatosť je o 30 % vyššia ako pri prirodzenom ochladzovaní – rovnako ako pri kalení meča, kľúčom je „rýchlosť“.
2. Drvenie a tvarovanie: umenie formovania „tvrdých chlapov“
Tvrdosť hnedého korundového bloku práve vytiahnutého z pece sa blíži tvrdosti...diamantyPremeniť ho na „elitného vojaka“ na mikrónovej úrovni si vyžaduje veľa úsilia:
Hrubé otvorenie čeľusťového drviča
Hydraulická čeľusťová doska „zaškrabáva“ a blok veľkosti basketbalovej lopty sa rozláme na vlašské orechy. Operátor Xiao Zhang ukázal na obrazovku a sťažoval sa: „Minule bola primiešaná žiaruvzdorná tehla a čeľusťová doska prerazila medzeru. Údržbársky tím ma tri dni naháňal a karhal.“
Transformácia v guľovom mlyne
Guľový mlyn obložený žulou duní a oceľové gule narážajú do blokov ako divoké tanečnice. Po 24 hodinách nepretržitého mletia sa z výtlačného otvoru vysypal tmavohnedý hrubý prášok. „Je tu jeden trik,“ poklepal technik na ovládací panel: „Ak rýchlosť prekročí 35 ot./min, častice sa rozomelú na ihly; ak je nižšia ako 28 ot./min, hrany budú príliš ostré.“
Plastická chirurgia Barmac
Špičková výrobná linka ukazuje svoj tromf – vertikálny nárazový drvič Barmac. Materiál sa drví samovoľnou zrážkou pod pohonom vysokorýchlostného rotora a vyrobený mikroprášok je okrúhly ako riečne kamienky. Továreň na brúsne kotúče v provincii Zhejiang namerala: pri rovnakej špecifikácii mikroprášku má tradičná metóda sypnú hustotu 1,75 g/cm³, zatiaľ čo metóda Barmac má sypnú hustotu 1,92 g/cm³! Pán Li skrútil vzorku a vzdychol: „V minulosti sa továreň na brúsne kotúče vždy sťažovala na zlú tekutosť prášku, ale teraz sa sťažuje, že rýchlosť plnenia je príliš vysoká na to, aby sa s ňou dalo držať krok.“
3. Triedenie a čistenie: presné hľadanie vo svete mikrónov
Klasifikácia častíc s hrúbkou 1/10 vlasu do rôznych tried je bojom o dušu procesu:
Záhada klasifikácie prúdenia vzduchu
Stlačený vzduch s tlakom 0,7 MPa prúdi do klasifikačnej komory s práškom a rýchlosť obežného kolesa určuje „vstupnú čiaru“: 8 000 ot./min. odfiltruje W40 (40 μm) a 12 000 ot./min. zachytí W10 (10 μm). „Najviac sa obávam nadmernej vlhkosti,“ ukázal riaditeľ dielne na odvlhčovaciu vežu: „Minulý mesiac z kondenzátora unikol fluór, mikroprášok sa zhrudkoval a upchal potrubie. Trvalo tri zmeny, kým ho vyčistili.“
Jemný nôž hydraulickej klasifikácie
Pre ultrajemné prášky pod W5 sa prietok vody stáva klasifikačným médiom. Čistá voda v triediacom vedre zdvíha jemný prášok prietokom 0,5 m/s a hrubé častice sa usadzujú ako prvé. Operátor hľadí na merač zákalu: „Ak je prietok o 0,1 m/s rýchlejší, polovica prášku W3 unikne; ak je o 0,1 m/s pomalší, W10 sa zmieša a spôsobí problémy.“
Tajný boj magnetickej separácie a odstraňovania železa
Silný magnetický valec odstraňuje železné piliny sacou silou 12 000 gaussov, ale je bezmocný proti škvrnám od oxidu železa. Trik továrne v Shandongu spočíva v tom, že pred morením sa materiál namočí do kyseliny šťaveľovej, čím sa ťažko riediteľný Fe₂O₃ premení na rozpustný oxalát železnatý a obsah nečistôt ako železa klesne z 0,8 % na 0,15 %.
4. Pmravenčenie a kalcinácia: „znovuzrodenie“ abrazív
Ak chcešhnedý korundový mikroprášokAby ste vydržali skúšku vysokoteplotným brúsnym kotúčom, musíte prejsť dvoma skúškami na život a na smrť:
Acidobázická dialektika morenia
Bublinky v nádrži s kyselinou chlorovodíkovou prudko stúpajú, aby rozpustili kovové nečistoty, a kontrola koncentrácie je ako chôdza po lane: menej ako 15 % nedokáže vyčistiť hrdzu a viac ako 22 % koroduje hliníkové teleso. Lao Li zdvihol papierik na testovanie pH, aby sa podelil o svoje skúsenosti: „Pri neutralizácii alkalickým premývaním musíte presne dodržať pH = 7,5. Kyselina spôsobí otrepy na kryštáloch a zásada spôsobí, že povrch častíc sa rozdrví na prášok.“
Teplotná hádanka kalcinácie
Po kalcinácii pri teplote 1450 ℃/6 hodín v rotačnej peci sa nečistoty ilmenitu rozložia na rutilovú fázu a tepelná odolnosť mikroprášku sa zvýši o 300 ℃. Avšak v dôsledku starnutia termočlánku v istej továrni skutočná teplota prekročila 1550 ℃ a všetky mikroprášky, ktoré vyšli z pece, boli spekané do „sezamových koláčikov“ – 30 ton materiálu bolo priamo zošrotovaných a riaditeľ továrne bol taký zúfalý, že dupol nohami.
Záver: Priemyselná estetika medzi milimetrami
V dielni za súmraku stále burácajú stroje. Lao Li si oprášil pracovné oblečenie a povedal: „Po 30 rokoch práce v tomto odvetví som konečne pochopil, že dobré mikroprášky sú „70 % rafinácie a 30 % životnosti“ – zložky sú základom, drvenie závisí od pochopenia a triedenie závisí od opatrnosti.“ Od bauxitu až po nanorozmerné mikroprášky sa technologické objavy vždy točia okolo troch centier: čistoty (močenie a odstraňovanie nečistôt), morfológie (tvarovanie Barmac) a veľkosti častíc (presné triedenie).