Prucessu di Preparazione è Innuvazione Tecnologica di a Polvere d'Ossidu d'Aluminiu
Quandu si tratta dipolvere d'alumina, assai persone ponu sentesi pocu familiarizate cun ellu. Ma quandu si tratta di i schermi di i telefoni cellulari chì usemu ogni ghjornu, i rivestimenti ceramici in i vagoni di i treni à alta velocità, è ancu e piastrelle d'isolamentu termicu di e navette spaziali, a presenza di sta polvere bianca hè indispensabile daretu à questi prudutti high-tech. Cum'è "materiale universale" in u campu industriale, u prucessu di preparazione di a polvere d'ossidu d'aluminiu hà subitu cambiamenti tremendu in u seculu passatu. L'autore hà travagliatu una volta in un certualuminaimpresa di pruduzzione per parechji anni è hà vistu cù i so ochji u saltu tecnologicu di sta industria da a "fabbricazione tradiziunale di l'acciaiu" à a fabricazione intelligente.
I. I "Trè Assi" di l'Artigianatu Tradiziunale
In u seminariu di preparazione di l'alumina, i maestri sperimentati dicenu spessu: "Per impegnassi in a pruduzzione di l'alumina, ci vole à ammaestrà trè insemi di cumpetenze essenziali". Questu si riferisce à e trè tecniche tradiziunali: u prucessu Bayer, u prucessu di sinterizazione è u prucessu cumminatu. U prucessu Bayer hè cum'è stufà l'osse in una pentola a pressione, induve l'alumina in a bauxite si dissolve in una soluzione alcalina per via di alta temperatura è alta pressione. In u 2018, quandu stavamu debuggendu a nova linea di pruduzzione in Yunnan, per via di una deviazione di cuntrollu di pressione di 0,5 MPa, a cristallizazione di tuttu u pote di fanghiglia hà fiascatu, risultendu in una perdita diretta di più di 200.000 yuan.
U metudu di sinterizazione hè più simile à cumu a ghjente in u nordu face i tagliatelle. Richiede chì a bauxite è u calcariu sianu "mischiati" in proporzione è poi "cotti" à alta temperatura in un fornu rotativu. Ricurdatevi chì u Maestru Zhang in l'attellu hà una cumpetenza unica. Solu osservendu u culore di a fiamma, pò determinà a temperatura in u fornu cù un errore di micca più di 10 ℃. Stu "metudu pupulare" di sperienza accumulata ùn hè statu rimpiazzatu da i sistemi di imaging termicu à infrarossi finu à l'annu scorsu.
U metudu cumminatu combina e caratteristiche di i dui precedenti. Per esempiu, quandu si face una pignatta yin-yang, i metudi acidi è alcalini sò realizati simultaneamente. Stu prucessu hè particularmente adattatu per u trattamentu di minerali di bassa qualità. Una certa impresa in a pruvincia di Shanxi hè riescita à aumentà u tassu di utilizzazione di u minerale magre cù un rapportu aluminiu-siliciu di 2,5 di 40% migliorandu u metudu cumminatu.
Ii. A strada per a sfondataInnuvazione Tecnologica
U prublema di u cunsumu energeticu di l'artigianatu tradiziunale hè sempre statu un puntu dulurosu in l'industria. I dati di l'industria di u 2016 mostranu chì u cunsumu mediu di elettricità per tonnellata d'alumina hè di 1.350 kilowattora, equivalente à u cunsumu di elettricità di una famiglia per mezu annu. A "tecnologia di dissoluzione à bassa temperatura" sviluppata da una certa impresa, aghjunghjendu catalizatori speciali, riduce a temperatura di reazione da 280 ℃ à 220 ℃. Questu solu risparmia u 30% di energia.
L'equipaggiu à lettu fluidizatu ch'aghju vistu in una certa fabbrica in Shandong hà cumpletamente ribaltatu a mo percezione. Stu "gigante d'acciaiu" di cinque piani mantene a polvere minerale in un statu suspesu per via di u gasu, riducendu u tempu di reazione da 6 ore in u prucessu tradiziunale à 40 minuti. Ancu più stupente hè u so sistema di cuntrollu intelligente, chì pò aghjustà i parametri di u prucessu in tempu reale cum'è un duttore tradiziunale cinese chì piglia un pulsu.
In termini di pruduzzione verde, l'industria mette in scena un spettaculu maravigliosu di "trasfurmà i rifiuti in tesori". U fangu rossu, una volta un residu di rifiuti fastidiosu, pò avà esse trasfurmatu in fibre ceramiche è materiali per u fondu stradale. L'annu scorsu, u prughjettu di dimustrazione visitatu in Guangxi hà ancu fattu materiali di custruzzione ignifughi da u fangu rossu, è u prezzu di u mercatu era 15% più altu ch'è quellu di i prudutti tradiziunali.
Iii. Pussibilità Infinite per u Sviluppu Futuru
A preparazione di a nano-alumina pò esse cunsiderata cum'è l'"arte di a micro-scultura" in u campu di i materiali. L'equipaggiu di asciugatura supercritica vistu in u laburatoriu pò cuntrullà a crescita di e particelle à u livellu moleculare, è e nano-polveri prodotte sò ancu più fini di u polline. Stu materiale, quandu hè adupratu in i separatori di batterie à u litiu, pò duppià a durata di a batteria.
MicroondeA tecnulugia di sinterizazione mi ricorda u fornu à microonde in casa. A differenza hè chì i dispositivi à microonde di qualità industriale ponu riscaldà i materiali à 1600 ℃ in 3 minuti, è u so cunsumu energeticu hè solu un terzu di quellu di i forni elettrici tradiziunali. Ancu megliu, questu metudu di riscaldamentu pò migliurà a microstruttura di u materiale. A ceramica d'alumina fatta da una certa impresa industriale militare cun questu hà una durezza paragunabile à quella di u diamante.
U cambiamentu u più evidente purtatu da a trasfurmazione intelligente hè u grande schermu in a sala di cuntrollu. Venti anni fà, i travagliadori qualificati si muvianu in a sala di l'attrezzatura cù i libri di registrazione. Avà, i ghjovani ponu compie tuttu u monitoraghju di u prucessu cù solu uni pochi di clicchi di u mouse. Ma curiosamente, l'ingegneri di prucessu i più anziani sò diventati invece i "maestri" di u sistema IA, avendu bisognu di trasfurmà decennii di sperienza in logica algoritmica.
A trasfurmazione da u minerale à l'alumina d'alta purezza ùn hè micca solu una interpretazione di e reazzioni fisiche è chimiche, ma ancu una cristallizazione di a saviezza umana. Quandu e fabbriche intelligenti 5G scontranu l'"esperienza di a manu" di i maestri artigiani, è quandu a nanotecnologia conversa cù i forni tradiziunali, sta evoluzione tecnologica di un seculu hè luntanu da esse finita. Forse, cum'è prevede l'ultimu libru biancu di l'industria, a prossima generazione di pruduzzione d'alumina si moverà versu a "fabbricazione à livellu atomicu". Tuttavia, ùn importa micca cumu a tecnulugia avanza, risolve i bisogni pratichi è creà un valore reale sò e coordinate eterne di l'innuvazione tecnologica.