Alüminium oksid tozunun hazırlanması prosesi və texnoloji yenilik
Gələndəalüminium tozu, bir çox insanlar onunla tanış olmadığını hiss edə bilər. Amma hər gün istifadə etdiyimiz mobil telefon ekranlarına, sürətli qatar vaqonlarındakı keramika örtüklərinə, hətta kosmik gəmilərin istilik izolyasiya plitələrinə gəldikdə, bu yüksək texnologiyalı məhsulların arxasında bu ağ tozun olması əvəzsizdir. Sənaye sahəsində "universal material" olaraq, alüminium oksid tozunun hazırlanması prosesi keçən əsrdə yer sarsıdıcı dəyişikliklərə məruz qalmışdır. Müəllif bir dəfə müəyyən bir işdə çalışdıalüminium oksidiuzun illər istehsal müəssisəsi kimi fəaliyyət göstərmiş və bu sənayenin “ənənəvi poladqayırma”dan ağıllı istehsala texnoloji sıçrayışına öz gözləri ilə şahid olmuşdur.
I. Ənənəvi sənətkarlığın “Üç baltası”
Alüminium oksidinin hazırlanması emalatxanasında təcrübəli ustalar tez-tez deyirlər: "Alüminium istehsalı ilə məşğul olmaq üçün üç əsas bacarıqları mənimsəmək lazımdır." Bu, üç ənənəvi texnikaya aiddir: Bayer prosesi, sinterləmə prosesi və birləşmiş proses. Bayer prosesi, boksitdəki alüminium oksidinin yüksək temperatur və yüksək təzyiq vasitəsilə qələvi məhlulda həll olunduğu təzyiqli sobada sümüklərin bişirilməsinə bənzəyir. 2018-ci ildə, Yunnan'da yeni istehsal xəttini düzəldən zaman, təzyiqə nəzarətin 0,5MPa sapması səbəbindən, bütün qabın çamurunun kristallaşması uğursuz oldu və nəticədə 200,000 yuandan çox birbaşa itki oldu.
Sinterləmə üsulu daha çox şimaldakı insanların əriştə hazırlamasına bənzəyir. Bu, boksit və əhəng daşının mütənasib şəkildə “qarışdırılmasını” və sonra fırlanan sobada yüksək temperaturda “bişirilməsini” tələb edir. Unutmayın ki, ustad Zhang emalatxanada unikal bir bacarıqa malikdir. Sadəcə alovun rəngini müşahidə etməklə o, 10℃-dən çox olmayan xəta ilə soba daxilində temperaturu təyin edə bilər. Toplanmış təcrübənin bu “xalq üsulu” keçən ilə qədər infraqırmızı termal görüntüləmə sistemləri ilə əvəz edilməmişdir.
Birləşdirilmiş üsul əvvəlki ikisinin xüsusiyyətlərini birləşdirir. Məsələn, bir yin-yang qaynar qazan hazırlayarkən, həm turşu, həm də qələvi üsullar eyni vaxtda həyata keçirilir. Bu proses xüsusilə aşağı dərəcəli filizlərin emalı üçün əlverişlidir. Şanxi əyalətindəki müəyyən bir müəssisə birləşdirilmiş üsulu təkmilləşdirməklə alüminium-silisium nisbəti 2,5 olan arıq filizdən istifadə dərəcəsini 40% artırmağı bacardı.
II. Aradan keçməyə gedən yolTexnoloji İnnovasiya
Ənənəvi sənətkarlığın enerji istehlakı məsələsi həmişə sənayedə ağrı nöqtəsi olmuşdur. 2016-cı ilin sənaye məlumatları göstərir ki, bir ton alüminium oksidi üçün orta elektrik enerjisi istehlakı 1350 kilovat-saat təşkil edir ki, bu da bir ev təsərrüfatının yarım il ərzində elektrik enerjisi istehlakına bərabərdir. Müəyyən bir müəssisə tərəfindən hazırlanmış “aşağı temperaturda həlletmə texnologiyası” xüsusi katalizatorlar əlavə etməklə reaksiya temperaturunu 280℃-dən 220℃-ə qədər azaldır. Təkcə bu, enerjiyə 30% qənaət edir.
Şandunqdakı müəyyən bir fabrikdə gördüyüm maye yataq avadanlığı mənim qavrayışımı tamamilə alt-üst etdi. Bu beş mərtəbəli “polad nəhəngi” mineral tozu qaz vasitəsilə dayandırılmış vəziyyətdə saxlayır və ənənəvi prosesdə reaksiya müddətini 6 saatdan 40 dəqiqəyə qədər azaldır. Daha heyrətamiz olanı onun ağıllı idarəetmə sistemidir ki, nəbz vuran ənənəvi Çin həkimi kimi real vaxt rejimində proses parametrlərini tənzimləyə bilir.
Yaşıl istehsal baxımından sənaye “tullantıları xəzinəyə çevirmək” gözəl şousu nümayiş etdirir. Bir vaxtlar problemli tullantı qalığı olan qırmızı palçıq indi keramika lifləri və yol yatağı materiallarına çevrilə bilər. Keçən il Guangxidə ziyarət edilən nümayiş layihəsi hətta qırmızı palçıqdan odadavamlı tikinti materialları hazırladı və bazar qiyməti ənənəvi məhsullardan 15% yüksək idi.
Iii. Gələcək İnkişaf üçün Sonsuz İmkanlar
Nano-alüminium oksidinin hazırlanması material sahəsində “mikro heykəltəraşlıq sənəti” kimi qiymətləndirilə bilər. Laboratoriyada görülən superkritik qurutma avadanlığı hissəciklərin böyüməsini molekulyar səviyyədə idarə edə bilir və istehsal edilən nano-tozlar polendən daha incədir. Bu material, litium batareya ayırıcılarında istifadə edildikdə, batareyanın ömrünü iki dəfə artıra bilər.
Mikrodalğalı sobasinterləmə texnologiyası mənə evdə mikrodalğalı sobanı xatırladır. Fərq ondadır ki, sənaye tipli mikrodalğalı qurğular materialları 3 dəqiqə ərzində 1600℃-ə qədər qızdıra bilir və onların enerji istehlakı ənənəvi elektrik sobalarının yalnız üçdə birini təşkil edir. Daha da yaxşısı, bu istilik üsulu materialın mikro strukturunu yaxşılaşdıra bilər. Müəyyən bir hərbi sənaye müəssisəsi tərəfindən hazırlanmış alüminium keramika almazla müqayisə edilə bilən sərtliyə malikdir.
Ağıllı transformasiyanın gətirdiyi ən bariz dəyişiklik idarəetmə otağındakı böyük ekrandır. İyirmi il əvvəl ixtisaslı işçilər rekord kitablar olan avadanlıq otağında hərəkət edirdilər. İndi gənclər siçanın bir neçə kliklə bütün prosesin monitorinqini tamamlaya bilərlər. Ancaq maraqlısı odur ki, ən yüksək səviyyəli proses mühəndisləri əvəzində onilliklər təcrübəsini alqoritmik məntiqə çevirməli olan AI sisteminin “müəllimləri” oldular.
Filizdən yüksək təmizlikdə alüminium oksidinə çevrilmə təkcə fiziki və kimyəvi reaksiyaların təfsiri deyil, həm də insan müdrikliyinin kristallaşmasıdır. 5G ağıllı fabrikləri usta sənətkarların "əl hissi təcrübəsi" ilə qarşılaşdıqda və nanotexnologiya ənənəvi sobalarla danışdıqda, bu əsrlik texnoloji təkamül bitməkdən çox uzaqdır. Ola bilsin ki, ən son sənaye ağ kağızının proqnozlaşdırdığı kimi, alüminium oksidi istehsalının növbəti nəsli “atom səviyyəsində istehsala” doğru hərəkət edəcək. Bununla belə, texnologiyanın necə sıçrayışından asılı olmayaraq, praktik ehtiyacların həlli və real dəyər yaratmaq texnoloji yeniliyin əbədi koordinatlarıdır.