فرآیند تولید پودر کورندوم قهوه ای را عمیقاً درک کنید
سه متر دورتر از کوره قوس الکتریکی ایستاده‌اید، موج گرما که در بوی فلز سوخته پیچیده شده به صورتتان می‌خورد - دوغاب بوکسیت با دمای بیش از ۲۲۰۰ درجه در کوره، پر از حباب‌های قرمز طلایی است. استاد پیر، لائو لی، عرقش را پاک کرد و گفت: «می‌بینی؟ اگر مواد یک بیل زغال سنگ کمتر باشد، دمای کوره ۳۰ درجه کاهش می‌یابد وکورندوم قهوه‌ای آنچه بیرون می‌آید به شکنندگی بیسکویت خواهد بود.» این دیگ جوشان «فولاد مذاب» اولین صحنه تولد پودر قهوه‌ای کوراندوم است.
۱. ذوب کردن: کار سخت بیرون آوردن «یشم» از آتش
کلمه "fierce" (درخشان) روی استخوان‌های کوراندوم قهوه‌ای حک شده است و این ویژگی در کوره قوس الکتریکی اصلاح می‌شود:
مواد تشکیل دهنده مانند دارو هستند: پایه بوکسیت (Al₂O₃>85%) ، عامل کاهنده آنتراسیت، و براده‌های آهن باید به عنوان "سازنده" پاشیده شوند - بدون آن برای کمک به ذوب، سیلیکات‌های ناخالصی قابل تمیز کردن نیستند. دفترچه‌های تناسب کارخانه‌های قدیمی در استان هنان همگی فرسوده شده‌اند: "زغال سنگ زیاد به معنای کربن بالا و سیاهی است، در حالی که آهن کم به معنای سرباره غلیظ و کلوخه شدن است."
راز کوره کج‌شده: بدنه کوره با زاویه ۱۵ درجه کج می‌شود تا مذاب به طور طبیعی لایه لایه شود، لایه زیرین آلومینای خالص به صورت کوراندوم قهوه‌ای متبلور می‌شود و لایه بالایی سرباره فروسیلیکون برداشته می‌شود. استاد پیر با یک نوک بلند به دریچه نمونه‌برداری ضربه زد و قطرات مذاب پاشیده شده خنک شدند و سطح مقطع آن قهوه‌ای تیره بود: «این رنگ درست است! نور آبی نشان می‌دهد که تیتانیوم زیاد است و نور خاکستری به این معنی است که سیلیکون به طور کامل حذف نشده است.»
خنک‌سازی سریع نتیجه را تعیین می‌کند: مذاب در یک گودال عمیق ریخته می‌شود و با آب سرد پر می‌شود تا به قطعات "منفجر" شود و بخار آب صدایی شبیه به صدای ترق تروق ذرت بو داده ایجاد می‌کند. خنک‌سازی سریع، نقص‌های شبکه را قفل می‌کند و چقرمگی آن 30٪ بیشتر از خنک‌سازی طبیعی است - درست مانند آب کردن شمشیر، کلید "سریع" بودن است.
۲. خرد کردن و شکل دادن: هنر شکل دادن به «آدم‌های سرسخت»
سختی بلوک کوراندوم قهوه‌ای که تازه از کوره خارج شده است، نزدیک به ...الماس‌هاتبدیل آن به یک «سرباز نخبه» در سطح میکرون زحمت زیادی می‌برد:
دهانه ناهموار سنگ شکن فکی
صفحه فک هیدرولیکی «خرد» می‌کند و بلوک به اندازه توپ بسکتبال به گردو تبدیل می‌شود. اپراتور، شیائو ژانگ، به صفحه نمایش اشاره می‌کند و شکایت می‌کند: «آخرین بار یک آجر نسوز مخلوط شده بود و صفحه فک شکافی ایجاد کرد. تیم تعمیر و نگهداری مرا تعقیب کرد و سه روز مرا سرزنش کرد.»
تحول در آسیاب گلوله‌ای
آسیاب گلوله‌ای که با گرانیت پوشیده شده بود، غرش می‌کرد و گلوله‌های فولادی مانند رقصندگانی خشن به بلوک‌ها برخورد می‌کردند. پس از ۲۴ ساعت آسیاب مداوم، پودر درشت قهوه‌ای تیره از دریچه تخلیه بیرون می‌ریخت. تکنسین روی صفحه کنترل ضربه زد: «اینجا یک ترفند وجود دارد: اگر سرعت از ۳۵ دور در دقیقه بیشتر شود، ذرات به صورت سوزن خرد می‌شوند؛ اگر کمتر از ۲۸ دور در دقیقه باشد، لبه‌ها خیلی تیز می‌شوند.»
جراحی پلاستیک بارمک
خط تولید پیشرفته، برگ برنده خود را نشان می‌دهد - سنگ‌شکن ضربه‌ای شفت عمودی Barmac. مواد با برخورد خود به خودی تحت نیروی محرکه روتور پرسرعت خرد می‌شوند و پودر میکرو تولید شده به گردی سنگریزه‌های رودخانه است. یک کارخانه چرخ سنگ‌زنی در استان ژجیانگ اندازه‌گیری کرد: برای همان مشخصات پودر میکرو، روش سنتی چگالی حجمی 1.75 گرم بر سانتی‌متر مکعب دارد، در حالی که روش Barmac چگالی حجمی 1.92 گرم بر سانتی‌متر مکعب دارد! آقای لی نمونه را پیچاند و آهی کشید: «در گذشته، کارخانه چرخ سنگ‌زنی همیشه از سیالیت ضعیف پودر شکایت داشت، اما اکنون شکایت دارد که سرعت پر شدن خیلی سریع است و نمی‌تواند با آن همگام شود.»
۳. درجه‌بندی و خالص‌سازی: جستجوی دقیق در دنیای میکرون‌ها
طبقه‌بندی ذراتی به ضخامت ۱/۱۰ مو در درجات مختلف، نبردی نفس‌گیر است:
راز طبقه‌بندی جریان هوا
هوای فشرده 0.7 مگاپاسکال با پودر به داخل محفظه طبقه‌بندی هجوم می‌آورد و سرعت پروانه "خط ورود" را تعیین می‌کند: 8000 دور در دقیقه W40 (40μm) را فیلتر می‌کند و 12000 دور در دقیقه W10 (10μm) را قطع می‌کند. مدیر کارگاه با اشاره به برج رطوبت‌زدایی گفت: "من بیشتر از رطوبت بیش از حد می‌ترسم: ماه گذشته، کندانسور فلوئور نشت کرد و پودرهای ریز جمع شدند و خط لوله را مسدود کردند. تمیز کردن آن سه شیفت طول کشید."
چاقوی ملایم طبقه‌بندی هیدرولیک
برای پودرهای بسیار ریز زیر W5، جریان آب به واسطه طبقه‌بندی تبدیل می‌شود. آب تمیز در سطل درجه‌بندی، پودر ریز را با سرعت جریان 0.5 متر بر ثانیه بالا می‌برد و ذرات درشت ابتدا ته‌نشین می‌شوند. اپراتور به کدورت‌سنج خیره می‌شود: «اگر سرعت جریان 0.1 متر بر ثانیه سریع‌تر باشد، نیمی از پودر W3 فرار می‌کند؛ اگر 0.1 متر بر ثانیه کندتر باشد، W10 مخلوط می‌شود و مشکل ایجاد می‌کند.»
نبرد پنهان جداسازی مغناطیسی و حذف آهن
غلتک مغناطیسی قوی، براده‌های آهن را با نیروی مکش ۱۲۰۰۰ گاوس از بین می‌برد، اما در برابر لکه‌های اکسید آهن ناتوان است. ترفند کارخانه شاندونگ این است: قبل از اسیدشویی، با اسید اگزالیک خیسانده می‌شود، Fe₂O₃ دشوار را به اگزالات آهن محلول تبدیل می‌کند و میزان ناخالصی آهن از ۰.۸٪ به ۰.۱۵٪ کاهش می‌یابد.
۴. پقلقلک دادن و کلسینه کردن: «تولد دوباره» مواد ساینده
اگر می‌خواهیمیکروپودر کوراندوم قهوه‌ایبرای تحمل آزمایش در چرخ سنگ‌زنی با دمای بالا، باید دو آزمایش مرگ و زندگی را پشت سر بگذارید:
دیالکتیک اسید-باز در ترشی انداختن
حباب‌های موجود در مخزن اسید هیدروکلریک به سرعت ناخالصی‌های فلزی را حل می‌کنند و کنترل غلظت مانند راه رفتن روی طناب است: کمتر از ۱۵٪ نمی‌تواند زنگ‌زدگی را تمیز کند و بیش از ۲۲٪ باعث خوردگی بدنه آلومینا می‌شود. لائو لی یک کاغذ تست PH را بالا گرفت تا تجربه خود را به اشتراک بگذارد: «هنگام خنثی‌سازی با شستشوی قلیایی، باید PH را دقیقاً روی ۷.۵ تنظیم کنید. اسید باعث ایجاد برآمدگی روی کریستال‌ها می‌شود و قلیا باعث پودر شدن سطح ذرات می‌شود.»
معمای دمای کلسیناسیون
پس از کلسیناسیون در دمای ۱۴۵۰ درجه سانتیگراد / ۶ ساعت در یک کوره دوار، ناخالصی‌های ایلمنیت به فاز روتیل تجزیه می‌شوند و مقاومت حرارتی میکروپودر ۳۰۰ درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد. با این حال، به دلیل فرسودگی ترموکوپل یک کارخانه خاص، دمای واقعی از ۱۵۵۰ درجه سانتیگراد فراتر رفت و تمام میکروپودرهایی که از کوره خارج شدند، به صورت «کیک کنجدی» تف جوشی شدند - ۳۰ تن مواد مستقیماً دور ریخته شد و مدیر کارخانه آنقدر ناراحت شد که پاهایش را به زمین کوبید.
نتیجه‌گیری: زیبایی‌شناسی صنعتی در حد میلی‌متر
در کارگاه گرگ و میش، ماشین‌ها هنوز غرش می‌کنند. لائو لی گرد و غبار روی لباس کارش را پاک کرد و گفت: «بعد از 30 سال کار در این صنعت، بالاخره فهمیدم که پودرهای ریز خوب «70٪ تصفیه و 30٪ عمر» هستند - مواد تشکیل دهنده پایه و اساس هستند، خرد کردن به درک بستگی دارد و درجه بندی به دقت بستگی دارد.» از بوکسیت گرفته تا پودرهای ریز در مقیاس نانو، پیشرفت‌های تکنولوژیکی همیشه حول سه محور می‌چرخند: خلوص (اسیدشویی و حذف ناخالصی)، مورفولوژی (شکل‌دهی بارماک) و اندازه ذرات (درجه بندی دقیق).