Hluboce pochopte proces výroby hnědého korundového prášku
Když stojíte tři metry od elektrické obloukové pece, udeří vás do obličeje vlna vedra zahalená v zápachu spáleného kovu – bauxitová kaše v peci o teplotě přes 2200 stupňů se valí zlatavě červenými bublinami. Starý mistr Lao Li si otřel pot a řekl: „Vidíte? Pokud je materiálem o jednu lopatu méně uhlí, teplota pece klesne o 30 stupňů a…“hnědý korund „co vyjde, bude křehké jako sušenky.“ Tento hrnec s vroucí „roztavenou ocelí“ je první scénou zrodu hnědého korundového prášku.
1. Tavení: Náročná práce při vyndávání „nefritu“ z ohně
Slovo „divoký“ je vyryto do kostí hnědého korundu a tento charakter je zušlechtěn v elektrické obloukové peci:
Složení je jako lék: bauxitový základ (Al₂O₃>85%), antracit redukční činidlo a železné piliny musí být posypány jako „dohazovač“ – bez něj, který pomáhá s tavením, nelze nečistoty z křemičitanů vyčistit. Dávkovací knihy starých továren v provincii Che-nan jsou všechny opotřebované: „Příliš mnoho uhlí znamená vysoký obsah uhlíku a černi, zatímco příliš málo železa znamená hustou strusku a aglomeraci.“
Tajemství nakloněné pece: Těleso pece je nakloněno v úhlu 15 stupňů, aby se tavenina mohla přirozeně stratifikovat, spodní vrstva čistého oxidu hlinitého krystalizuje do hnědého korundu a horní vrstva ferosiliciové strusky je odebrána. Starý mistr použil dlouhý krumpáč k propíchnutí vzorkovacího otvoru a rozstříkané kapky se ochladily a průřez byl tmavě hnědý: „Tato barva je správná! Modré světlo znamená, že titan je vysoký, a šedé světlo znamená, že křemík není zcela odstraněn.“
Rychlé ochlazení určuje výsledek: tavenina se nalije do hluboké jámy a zalije studenou vodou, aby „explodovala“ na kousky, a vodní pára vydává praskavý zvuk podobný popcornu. Rychlé ochlazení zablokuje mřížkové vady a houževnatost je o 30 % vyšší než při přirozeném ochlazování – stejně jako při kalení meče, klíčem je „rychlost“.
2. Drcení a tvarování: umění formování „drsňáků“
Tvrdost hnědého korundového bloku právě vytaženého z pece se blíží tvrdosti...diamantyProměnit ho v „elitního vojáka“ na mikronové úrovni vyžaduje spoustu úsilí:
Hrubé otevření čelistního drtiče
Hydraulická čelistní deska „praskne“ a blok velikosti basketbalového míče se rozláme na vlašské ořechy. Operátor Xiao Zhang ukázal na obrazovku a postěžoval si: „Minule se tam přimíchala žáruvzdorná cihla a čelistní deska prorazila mezeru. Údržbářský tým mě tři dny honil a káral.“
Transformace v kulovém mlýně
Kulový mlýn obložený žulou duní a ocelové koule narážejí do bloků jako divocí tanečníci. Po 24 hodinách nepřetržitého mletí se z výtlačného otvoru vysypal tmavě hnědý hrubý prášek. „Je tu jeden trik,“ poklepal technik na ovládací panel: „Pokud rychlost překročí 35 ot./min, částice se namelejí na jehličky; pokud je menší než 28 ot./min, hrany budou příliš ostré.“
Plastická chirurgie Barmac
Špičková výrobní linka ukazuje svůj trumf – vertikální nárazový drtič Barmac. Materiál se drtí samovolným nárazem pod pohonem vysokorychlostního rotoru a vyrobený mikroprášek je kulatý jako říční oblázky. Továrna na brusné kotouče v provincii Zhejiang naměřila: pro stejnou specifikaci mikroprášku má tradiční metoda sypnou hustotu 1,75 g/cm³, zatímco metoda Barmac má sypnou hustotu 1,92 g/cm³! Pan Li zkroutil vzorek a povzdechl si: „V minulosti si továrna na brusné kotouče vždy stěžovala na špatnou tekutost prášku, ale nyní si stěžuje, že rychlost plnění je příliš vysoká na to, aby se s ní dalo držet krok.“
3. Třídění a čištění: přesné hledání ve světě mikronů
Klasifikace částic o tloušťce 1/10 vlasu do různých stupňů je bitvou o duši celého procesu:
Záhada klasifikace proudění vzduchu
Stlačený vzduch o tlaku 0,7 MPa proudí do klasifikační komory s práškem a otáčky oběžného kola určují „vstupní hranici“: 8000 ot/min odfiltruje W40 (40 μm) a 12000 ot/min zachytí W10 (10 μm). „Nejvíc se bojím nadměrné vlhkosti,“ ukázal vedoucí dílny na odvlhčovací věž: „Minulý měsíc z kondenzátoru unikal fluor, mikroskopický prášek se shlukl a ucpal potrubí. Čištění trvalo tři směny.“
Jemný nůž hydraulické klasifikace
Pro ultrajemné prášky pod W5 se třídicím médiem stává proud vody. Čistá voda v třídicí nádobě zvedá jemný prášek rychlostí proudění 0,5 m/s a hrubé částice se usazují jako první. Obsluha se dívá na měřič zákalu: „Pokud je rychlost proudění o 0,1 m/s vyšší, unikne polovina prášku W3; pokud je o 0,1 m/s pomalejší, W10 se smíchá a způsobí problémy.“
Tajná bitva magnetické separace a odstraňování železa
Silný magnetický válec odstraňuje železné piliny sací silou 12 000 gaussů, ale je bezmocný proti skvrnám z oxidu železa. Trik továrny v Shandongu spočívá v tom, že před mořením se materiál předem namočí v kyselině šťavelové, čímž se obtížný Fe₂O₃ přemění na rozpustný oxalát železnatý a obsah nečistot ve formě železa klesne z 0,8 % na 0,15 %.
4. P.šlehání a kalcinace: „znovuzrození“ abraziv
Pokud chcetehnědý korundový mikroprášekAbyste vydrželi zkoušku vysokoteplotním brusným kotoučem, musíte projít dvěma testy na život a na smrt:
Acidobazická dialektika moření
Bublinky v nádrži s kyselinou chlorovodíkovou se hromadí a rozpouštějí kovové nečistoty, a kontrola koncentrace je jako chůze po laně: méně než 15 % nedokáže vyčistit rez a více než 22 % koroduje těleso oxidu hlinitého. Lao Li zvedl papírek s testem pH, aby se podělil o své zkušenosti: „Při neutralizaci alkalickým promýváním musíte přesně nastavit pH na 7,5. Kyselina způsobí otřepy na krystalech a alkálie způsobí, že povrch částic bude prášek.“
Teplotní hádanka kalcinace
Po kalcinaci při 1450 °C/6 hodinách v rotační peci se nečistoty ilmenitu rozloží na rutilovou fázi a tepelná odolnost mikroprášku se zvýší o 300 °C. V důsledku stárnutí termočlánku v jedné továrně však skutečná teplota překročila 1550 °C a všechny mikroprášky, které vyšly z pece, byly slinuty do „sezamových koláčků“ – 30 tun materiálu bylo přímo sešrotováno a ředitel továrny byl tak zoufalý, že dupal nohama.
Závěr: Průmyslová estetika mezi milimetry
V dílně za soumraku stroje stále řvou. Lao Li si oprášil pracovní oděv a řekl: „Po 30 letech práce v tomto odvětví jsem konečně pochopil, že dobré mikroprášky jsou ‚ze 70 % rafinace a z 30 % životnosti‘ – ingredience jsou základem, drcení závisí na pochopení a třídění závisí na pečlivosti.“ Od bauxitu až po nanočástice mikroprášků se technologické průlomy vždy točí kolem tří center: čistoty (moření a odstraňování nečistot), morfologie (tvarování Barmac) a velikosti částic (přesné třídění).