Dziļi izprast brūnā korunda pulvera ražošanas procesu
Stāvot trīs metru attālumā no elektriskās loka krāsns, sejā sitas karstuma vilnis, ko ietērpj sadeguša metāla smaka – vairāk nekā 2200 grādu karstā boksīta suspensija krāsnī rullē ar zeltaini sarkaniem burbuļiem. Vecais meistars Lao Li noslaucīja sviedrus un teica: “Redzi? Ja materiāls ir par vienu lāpstu mazāk ogļu, krāsns temperatūra pazemināsies par 30 grādiem, un…”brūns korunds "Kas iznāks, būs tikpat trausls kā cepumi." Šis katls ar verdošo "izkausēto tēraudu" ir brūnā korunda pulvera dzimšanas pirmā aina.
1. Kušana: Smagais darbs, izvelkot “nefrītu” no uguns
Vārds “nikns” ir iegravēts brūnā korunda kaulos, un šī īpašība tiek pilnveidota elektriskajā loka krāsnī:
Sastāvdaļas ir kā zāles: boksīta bāze (Al₂O₃>85%), antracīta reducētājs, un dzelzs skaidas jākaisa kā “piedeva” – bez tās, lai palīdzētu kušanā, piemaisījumu silikātus nevar iztīrīt. Henaņas provinces veco rūpnīcu dozēšanas grāmatas ir nolietotas: “Pārāk daudz ogļu nozīmē augstu oglekļa saturu un melnu, savukārt pārāk maz dzelzs nozīmē biezus izdedžus un aglomerāciju”.
Slīpās krāsns noslēpums: Krāsns korpuss ir sasvērts 15 grādu leņķī, lai kausējums dabiski noslāņotos, tīrā alumīnija oksīda apakšējais slānis kristalizējas brūnā korundā, un ferosilīcija izdedžu augšējais slānis tiek izgrebts. Vecais meistars izmantoja garu irbulīti, lai iedurtu paraugu ņemšanas atverē, un izšļakstītie izkausētie pilieni atdzisa, un šķērsgriezums kļuva tumši brūns: "Šī krāsa ir pareiza! Zilā gaisma norāda, ka titāna saturs ir augsts, bet pelēkā gaisma nozīmē, ka silīcijs nav pilnībā noņemts."
Ātra dzesēšana nosaka rezultātu: kausējumu ielej dziļā bedrē un pārlej ar aukstu ūdeni, lai tas “sprāgtu” gabalos, un ūdens tvaiki rada popkornam līdzīgu krakšķēšanas skaņu. Ātra dzesēšana fiksē režģa defektus, un izturība ir par 30% augstāka nekā dabiskās dzesēšanas gadījumā – tāpat kā zobena dzēšanai galvenais ir “ātri”.
2. Saspiešana un veidošana: “stingro puišu” veidošanas māksla
Tikko no krāsns izņemtā brūnā korunda bloka cietība ir tuvudimantiLai to pārvērstu par mikrona līmeņa “elites karavīru”, ir jāpieliek lielas pūles:
Žokļu drupinātāja raupjā atvere
Hidrauliskā žokļa plāksne “sagrūžas”, un basketbola bumbas lieluma bloks saplīst valriekstos. Operators Sjao Džans norādīja uz ekrānu un sūdzējās: “Pagājušajā reizē, kad tika iemaisīts ugunsizturīgs ķieģelis, žokļa plāksnē radās sprauga. Apkopes komanda mani vajāja un lamāja trīs dienas.”
Pārveidošanās lodīšu dzirnavās
Ar granītu izklātā lodīšu dzirnava dārd, un tērauda lodītes atsitās pret blokiem kā vardarbīgas dejotājas. Pēc 24 stundu nepārtrauktas malšanas no izplūdes atveres izšļācās tumši brūns rupjš pulveris. “Šeit ir viens triks,” tehniķis pieklauvēja pie vadības paneļa: “Ja ātrums pārsniedz 35 apgr./min, daļiņas tiks samaltas adatās; ja tas ir mazāks par 28 apgr./min, malas būs pārāk asas.”
Barmaka plastiskā ķirurģija
Augstas klases ražošanas līnija demonstrē savu trumpi – Barmac vertikālās vārpstas trieciena drupinātāju. Materiāls tiek sasmalcināts ar pašsadursmi zem ātrgaitas rotora piedziņas, un saražotais mikropulveris ir apaļš kā upes oļi. Džedzjanas provinces slīpripu rūpnīcā tika veikti mērījumi: tai pašai mikropulvera specifikācijai tradicionālās metodes tilpuma blīvums ir 1,75 g/cm³, savukārt Barmac metodes tilpuma blīvums ir 1,92 g/cm³! Li kungs pagrieza paraugu un nopūtās: “Agrāk slīpripu rūpnīca vienmēr sūdzējās par pulvera slikto plūstamību, bet tagad tā sūdzas, ka iepildīšanas ātrums ir pārāk liels, lai to turētu līdzi.”
3. Šķirošana un attīrīšana: precīza meklēšana mikronu pasaulē
Daļiņu, kuru biezums ir 1/10 no mata, klasificēšana dažādās pakāpēs ir procesa dvēseles cīņa:
Gaisa plūsmas klasifikācijas noslēpums
0,7 MPa saspiests gaiss ar pulveri ieplūst klasifikācijas kamerā, un lāpstiņriteņa ātrums nosaka “ieplūdes līniju”: 8000 apgr./min atsijā W40 (40 μm), un 12000 apgr./min pārtver W10 (10 μm). “Mani visvairāk baida pārmērīgs mitrums,” darbnīcas direktors norādīja uz mitruma atdalīšanas torni: “Pagājušajā mēnesī no kondensatora noplūda fluors, un mikropulveris salipa un aizsprostoja cauruļvadu. Tā tīrīšanai bija nepieciešamas trīs maiņas.”
Hidrauliskās klasifikācijas maigais nazis
Īpaši smalkiem pulveriem, kuru cietība ir zem W5, par klasifikācijas vidi kļūst ūdens plūsma. Tīrais ūdens šķirošanas spainī paceļ smalko pulveri ar plūsmas ātrumu 0,5 m/s, un rupjās daļiņas nosēžas vispirms. Operators skatās uz duļķainības mērītāju: “Ja plūsmas ātrums ir par 0,1 m/s lielāks, puse no W3 pulvera izplūdīs; ja tas ir par 0,1 m/s lēnāks, W10 sajauksies un radīs problēmas.”
Magnētiskās atdalīšanas un dzelzs atdalīšanas slepenā cīņa
Spēcīgais magnētiskais veltnis ar 12 000 gausu sūkšanas spēku noņem dzelzs skaidas, taču tas ir bezspēcīgs pret dzelzs oksīda traipiem. Šaņdunas rūpnīcas triks ir šāds: pirms kodināšanas iepriekšēja mērcēšana ar skābeņskābi pārvērš grūti šķīstošo Fe₂O₃ šķīstošā dzelzs oksalātā, un piemaisījumu dzelzs saturs samazinās no 0,8 % līdz 0,15 %.
4. Pnikšana un kalcinēšana: abrazīvu "atdzimšana"
Ja vēlatiesbrūna korunda mikropulverisLai izturētu pārbaudi ar augstas temperatūras slīpripu, jāiztur divi dzīvības un nāves testi:
Marinēšanas skābju-bāzes dialektika
Sālsskābes tvertnē burbuļi strauji plūst, lai izšķīdinātu metāla piemaisījumus, un koncentrācijas kontrole ir kā iešana pa virvi: mazāk nekā 15% nevar notīrīt rūsu, un vairāk nekā 22% korodē alumīnija oksīda korpusu. Lao Li turēja rokās pH testa papīru, lai pastāstītu par pieredzi: “Neitralizējot ar sārmainu mazgāšanu, pH ir precīzi jāsamazina līdz 7,5. Skābe radīs kristālu raupjumus, bet sārmaina mazgāšana izraisīs daļiņu virsmas pārvēršanos pulverī.”
Kalcinēšanas temperatūras mīkla
Pēc kalcinēšanas rotācijas krāsnī 1450 ℃ temperatūrā 6 stundas ilmenīta piemaisījumi sadalās rutila fāzē, un mikropulvera karstumizturība palielinās par 300 ℃. Tomēr kādas rūpnīcas termoelementa novecošanās dēļ faktiskā temperatūra pārsniedza 1550 ℃, un visi no krāsns iznākušie mikropulveri tika saķepināti "sezama kūkās" – 30 tonnas materiālu tika tieši nodoti metāllūžņos, un rūpnīcas direktors bija tik ļoti satraukts, ka stampa kājas.
Secinājums: Industriālā estētika milimetru robežās
Krēslas darbnīcā mašīnas joprojām rūc. Lao Li noslaucīja putekļus no sava darba apģērba un teica: “Pēc 30 gadu darba šajā nozarē es beidzot saprotu, ka labi mikropulveri ir “70% rafinēšana un 30% dzīves ilgums” – sastāvdaļas ir pamats, drupināšana ir atkarīga no izpratnes, un šķirošana ir atkarīga no rūpības.” No boksīta līdz nanomēroga mikropulveriem tehnoloģiskie sasniegumi vienmēr ir vērsti uz trim centriem: tīrību (kodināšana un piemaisījumu noņemšana), morfoloģiju (Barmac veidošana) un daļiņu izmēru (precīza šķirošana).