Алюминий кычкылы порошогун даярдоо процесси жана технологиялык инновация
Кеп келгендеглинозем порошогу, көп адамдар аны менен тааныш эмес деп ойлошу мүмкүн. Бирок биз күн сайын колдонгон уюлдук телефондордун экрандарына, жогорку ылдамдыктагы поезд вагондорундагы керамикалык каптоолорго жана ал тургай космостук шаттлдардын жылуулук изоляциялоочу плиткаларына келгенде, бул ак порошоктун болушу бул жогорку технологиялык продукциялардын артында сөзсүз түрдө зарыл. Өнөр жай тармагындагы "универсалдуу материал" катары алюминий кычкылы порошогун даярдоо процесси акыркы кылымда жер титиреткен өзгөрүүлөргө дуушар болду. Автор бир кезде белгилүү бир жерде иштегенглиноземкөп жылдар бою өндүрүш ишканасында иштеп, бул тармактын "салттуу болот эритүүдөн" акылдуу өндүрүшкө чейинки технологиялык секириктерин өз көзү менен көргөн.
I. Салттуу кол өнөрчүлүктүн "үч огу"
Глинозем даярдоо цехинде тажрыйбалуу усталар көп учурда: "Глинозем өндүрүүгө катышуу үчүн үч негизги көндүмдөрдү өздөштүрүү керек" деп айтышат. Бул үч салттуу ыкмага тиешелүү: Байер процесси, бышыруу процесси жана айкалышкан процесс. Байер процесси басымдуу мештеги сөөктөрдү бышыруу сыяктуу, мында бокситтеги алюминий кычкылы жогорку температура жана жогорку басым аркылуу щелочтуу эритмеде эрийт. 2018-жылы Юньнаньдагы жаңы өндүрүш линиясын оңдоп жатканда, басымды башкаруунун 0,5 МПа четтөөсүнөн улам, суспензиянын бүтүндөй идишинин кристаллдашуусу бузулуп, 200 000 юандан ашык түз чыгымга алып келген.
Бышыруу ыкмасы түндүктөгү адамдардын кесме жасоо ыкмасына көбүрөөк окшош. Ал үчүн боксит менен акиташтын пропорциялуу түрдө "аралаштырылышы" жана андан кийин айланма меште жогорку температурада "бышырылышы" керек. Цехтеги Чжан мастеринин уникалдуу жөндөмү бар экенин унутпаңыз. Жалындын түсүн байкап туруп, ал мештин ичиндеги температураны 10°Cден ашпаган ката менен аныктай алат. Топтолгон тажрыйбанын бул "элдик ыкмасы" өткөн жылга чейин инфракызыл жылуулук сүрөткө тартуу системалары менен алмаштырылган эмес.
Айкалыштырылган ыкма мурунку экөөнүн өзгөчөлүктөрүн айкалыштырат. Мисалы, инь-янь ысык казанын жасоодо кислоталык жана щелочтуу ыкмалар бир убакта жүргүзүлөт. Бул процесс өзгөчө төмөнкү сорттогу рудаларды иштетүү үчүн ылайыктуу. Шаньси провинциясындагы бир ишкана айкалыштырылган ыкманы жакшыртуу менен алюминий-кремний катышы 2,5% болгон арык руданын пайдалануу көрсөткүчүн 40%га чейин жогорулатты.
II. Жарып өтүү жолуТехнологиялык инновация
Салттуу кол өнөрчүлүктүн энергия керектөө маселеси ар дайым тармакта көйгөйлүү маселе болуп келген. 2016-жылдагы тармактык маалыматтар көрсөткөндөй, бир тонна глиноземге орточо электр энергиясын керектөө 1350 киловатт-саатты түзөт, бул бир үй чарбасынын жарым жылдагы электр энергиясын керектөөсүнө барабар. Белгилүү бир ишкана тарабынан атайын катализаторлорду кошуу менен иштелип чыккан "төмөнкү температурадагы эритүү технологиясы" реакциянын температурасын 280°Cден 220°Cге чейин төмөндөтөт. Бул өзү эле энергиянын 30% ын үнөмдөйт.
Шаньдундагы бир заводдо көргөн суюктук катмары жабдуулары менин көз карашымды толугу менен өзгөрттү. Бул беш кабаттуу "болот гиганты" минералдык порошокту газ аркылуу асма абалда кармап турат, бул реакция убактысын салттуу процесстеги 6 сааттан 40 мүнөткө чейин кыскартат. Андан да таң калыштуусу, анын акылдуу башкаруу системасы, ал процесстин параметрлерин салттуу кытай дарыгеринин пульсун өлчөгөндөй реалдуу убакытта тууралай алат.
Жашыл өндүрүш жагынан алганда, тармак "таштандыларды кенчке айландыруунун" сонун шоусун өткөрүп жатат. Бир кезде көйгөйлүү калдык болгон кызыл баткактан азыр керамикалык булаларды жана жол төшөлгөн материалдарды жасоого болот. Өткөн жылы Гуансиде болгон демонстрациялык долбоордо кызыл баткактан отко чыдамдуу курулуш материалдары да жасалган жана рыноктук баа салттуу продукцияларга караганда 15% жогору болгон.
III. Келечектеги өнүгүү үчүн чексиз мүмкүнчүлүктөр
Нано-глиноземди даярдоону материалдар жаатындагы "микроскульптура искусствосу" деп эсептөөгө болот. Лабораторияда көрүнгөн өтө сынчыл кургаткыч жабдуулар бөлүкчөлөрдүн өсүшүн молекулярдык деңгээлде башкара алат, ал эми өндүрүлгөн нано-порошоктор чаңчадан да майда болот. Бул материал литий батареяларынын сепараторлорунда колдонулганда, батареянын иштөө мөөнөтүн эки эсеге көбөйтө алат.
Микротолкундуу мешАтомдук бышыруу технологиясы мага үйдөгү микротолкундуу мешти эске салат. Айырмасы, өнөр жайлык класстагы микротолкундуу мештер материалдарды 3 мүнөттүн ичинде 1600°C чейин ысыта алат жана алардын энергия керектөөсү салттуу электр мештерине караганда үчтөн бир бөлүгүн гана түзөт. Андан да жакшысы, бул жылытуу ыкмасы материалдын микроструктурасын жакшырта алат. Аны менен белгилүү бир аскердик өнөр жай ишканасы тарабынан жасалган глинозем керамикасынын катуулугу алмаздыкына барабар.
Акылдуу трансформациянын эң айкын өзгөрүүсү - башкаруу бөлмөсүндөгү чоң экран. Жыйырма жыл мурун квалификациялуу жумушчулар жабдуулар бөлмөсүндө жазуу китепчелери менен жүрүшчү. Азыр жаштар бүтүндөй процессти көзөмөлдөөнү чычкандын бир нече чыкылдатуу менен бүтүрө алышат. Бирок кызыгы, эң улук процесс инженерлери ондогон жылдар бою топтолгон тажрыйбаны алгоритмдик логикага айландырууга муктаж болуп, жасалма интеллект системасынын "мугалимдерине" айланышты.
Рудадан жогорку тазалыктагы глиноземге өтүү физикалык жана химиялык реакциялардын чечмелениши гана эмес, ошондой эле адамдын акылмандыгынын кристаллдашуусу. 5G акылдуу заводдору чебер усталардын "кол менен сезүү тажрыйбасына" туш болгондо жана нанотехнология салттуу мештер менен байланышта болгондо, бул кылымга созулган технологиялык эволюция али бүтө элек. Балким, акыркы тармактык ак кагазда айтылгандай, глинозем өндүрүшүнүн кийинки мууну "атомдук деңгээлдеги өндүрүшкө" өтөт. Бирок, технология канчалык секирик жасабасын, практикалык муктаждыктарды чечүү жана чыныгы баалуулуктарды түзүү технологиялык инновациянын түбөлүк координаттары болуп саналат.