להבין לעומק את תהליך הייצור של אבקת קורונדום חומה
עומדים במרחק שלושה מטרים מכבשן הקשת החשמלי, גל החום עטוף בריח מתכת שרופה מכה בפנים - תרחיף הבוקסיט בטמפרטורה של יותר מ-2200 מעלות בתוך הכבשן מתגלגל בבועות אדומות זהובות. המאסטר הזקן לאו לי ניגב את זיעתו ואמר: "רואים? אם החומר הוא פחם אחד פחות, טמפרטורת הכבשן תרד ב-30 מעלות, ו..."קורונדום חום "שיצא יהיה שביר כמו ביסקוויטים." סיר זה של "פלדה מותכת" רותחת הוא הסצנה הראשונה של לידתה של אבקת קורונדום חומה.
1. התכה: העבודה הקשה של הוצאת "ירקן" מהאש
המילה "עז" חרוטה בעצמות הקורונדום החום, וסימן זה מעודן בכבשן קשת חשמלי:
המרכיבים הם כמו תרופה: בסיס בוקסיט (Al₂O₃>85%), חומר מחזר אנתרציט, ויש לפזר שבבי ברזל כ"שדכן" - בלעדיו כדי לסייע בהיתוך, לא ניתן לנקות את הסיליקטים הטומאה. ספרי המינון של מפעלים ישנים במחוז הנאן שחוקים כולם: "יותר מדי פחם פירושו פחמן גבוה ושחור, בעוד שמעט מדי ברזל פירושו סיגים סמיכים והצטברות"
סוד התנור המוטה: גוף התנור מוטה בזווית של 15 מעלות כדי לאפשר להיתוך להתרבד באופן טבעי, השכבה התחתונה של אלומינה טהורה מתגבשת לקורונדום חום, והשכבה העליונה של סיגי פרוסיליקון נגרפת. המאסטר הזקן השתמש במקדש ארוך כדי לדקור את פתח הדגימה, והטיפות המותכות שהתזות התקררו והחתך היה חום כהה: "הצבע הזה נכון! האור הכחול מציין שהטיטניום גבוה, והאור האפור מציין שהסיליקון לא הוסר לחלוטין"
קירור מהיר קובע את התוצאה: המים המותכים נשפכים לבור עמוק ומוצקים אותם במים קרים כדי "להתפוצץ" לחתיכות, ואדי המים משמיעים צליל פיצוח דמוי פופקורן. קירור מהיר נועל פגמי סריג, והקשיחות גבוהה ב-30% מזו של קירור טבעי - בדיוק כמו לכבות חרב, המפתח הוא "מהיר".
2. ריסוק ועיצוב: אמנות עיצוב "בחורים קשוחים"
קשיות גוש הקורונדום החום שיצא זה עתה מהתנור קרובה לזו שליהלומיםזה דורש הרבה מאמץ כדי להפוך אותו ל"חייל עילית" ברמת מיקרון:
הפתיחה המחוספסת של מגרסת הלסתות
לוחית הלסת ההידראולית "מתרסקת" והבלוק בגודל כדורסל נשבר לאגוזי מלך. המפעיל שיאו ג'אנג הצביע על המסך והתלונן: "בפעם האחרונה עורבבו לבנה עקשן, ולוחית הלסת פתחה פער. צוות התחזוקה רדף אחריי וגער בי במשך שלושה ימים".
השינוי בטחנת הכדורים
טחנת הכדורים המרופדת בגרניט רועמת, וכדורי הפלדה פוגעים בבלוקים כמו רקדנים אלימים. לאחר 24 שעות של טחינה רצופה, אבקה גסה חומה כהה התפרצה מפתח הפליטה. "יש כאן טריק", הקיש הטכנאי על לוח הבקרה: "אם המהירות עולה על 35 סל"ד, החלקיקים יטחנו למחטים; אם היא נמוכה מ-28 סל"ד, הקצוות יהיו חדים מדי."
כירורגיה פלסטית של ברמק
קו הייצור היוקרתי מציג את הקלף המנצח שלו - מגרסה אנכית של Barmac. החומר נמעך על ידי התנגשות עצמית תחת הנעה של הרוטור המהיר, והאבקה המיקרו-אבקתית המיוצרת עגולה כמו חלוקי נהר. מפעל לגלגלי השחזה במחוז ג'ג'יאנג מדד: עבור אותו מפרט של אבקת מיקרו, לשיטה המסורתית יש צפיפות צובר של 1.75 גרם/סמ"ק, בעוד שלשיטת Barmac יש צפיפות צובר של 1.92 גרם/סמ"ק! מר לי סובב את הדגימה ונאנח: "בעבר, מפעל גלגלי השחזה תמיד התלונן על נזילות האבקה הירודה, אבל עכשיו הוא מתלונן שמהירות המילוי מהירה מדי מכדי לעמוד בקצב."
3. דירוג וטיהור: ציד מדויק בעולם המיקרון
סיווג חלקיקים בעלי 1/10 מעובי השערה לדרגות שונות הוא קרב נשמת התהליך:
תעלומת סיווג זרימת האוויר
אוויר דחוס של 0.7MPa זורם לתא הסיווג עם האבקה, ומהירות האימפלר קובעת את "קו הכניסה": 8000 סל"ד מסננים החוצה את W40 (40 מיקרומטר), ו-12000 סל"ד מיירטים את W10 (10 מיקרומטר). "אני הכי מפחד מלחות מוגזמת", הצביע מנהל הסדנה על מגדל ייבוש הלחות: "בחודש שעבר, הקבל דלף פלואור, והאבקה המיקרו התגבשה וחסמה את הצינור. נדרשו שלוש משמרות כדי לנקות אותו."
הסכין העדינה של הסיווג ההידראולי
עבור אבקות אולטרה-דקות מתחת ל-W5, זרימת המים הופכת למדיום הסיווג. המים הנקיים בדלי המיון מרימים את האבקה הדקה בקצב זרימה של 0.5 מטר לשנייה, והחלקיקים הגסים שוקעים ראשונים. המפעיל בוהה במד העכירות: "אם קצב הזרימה מהיר ב-0.1 מטר לשנייה, מחצית מאבקת W3 תברח; אם היא איטית ב-0.1 מטר לשנייה, W10 יתערבב ויגרום לצרות."
הקרב הסודי של הפרדה מגנטית והסרת ברזל
הגלגלת המגנטית החזקה מסירה את שבבי הברזל עם כוח יניקה של 12,000 גאוס, אך היא חסרת אונים כנגד כתמי תחמוצת הברזל. הטריק של מפעל שאנדונג הוא: להשרות מראש בחומצה אוקסלית לפני הכבישה, להמיר את ה-Fe₂O₃ הקשה לאוקסלט ברזל מסיס, ותכולת הברזל הטוהר יורדת מ-0.8% ל-0.15%.
4. פאיקלציה וקליציה: "לידה מחדש" של חומרי שוחקים
אם אתה רוצהמיקרו-אבקה קורונדום חוםכדי לעמוד במבחן בגלגל השחזה בטמפרטורה גבוהה, עליך לעבור שני מבחני חיים ומוות:
דיאלקטיקה חומצית-בסיסית של כבישה
בועות במיכל החומצה ההידרוכלורית גואות כדי להמיס זיהומים מתכתיים, ובקרת ריכוז היא כמו הליכה על חבל דק: פחות מ-15% לא יכולים לנקות חלודה, ויותר מ-22% גורמים לשחיקה של גוף האלומינה. לאו לי הרים נייר בדיקת PH כדי לחלוק ניסיון: "בעת ניטרול באמצעות שטיפה אלקלית, עליך לצבוט במדויק PH=7.5. חומצה תגרום לקרצפים על הגבישים, ואלקליות תגרום לפני השטח של החלקיקים להתבשל."
חידת הטמפרטורה של הקלצינציה
לאחר חימום בטמפרטורה של 1450 מעלות צלזיוס / 6 שעות בכבשן סיבובי, זיהומי האילמניט מתפרקים לפאזה רוטיל, ועמידות החום של המיקרו-אבקה עולה ב-300 מעלות צלזיוס. עם זאת, עקב הזדקנות התרמו-צמד של מפעל מסוים, הטמפרטורה בפועל עלתה על 1550 מעלות צלזיוס, וכל המיקרו-אבקות שיצאו מהכבשן עברו סינטורציה ל"עוגות שומשום" - 30 טון של חומרים נגרטו ישירות, ומנהל המפעל היה כל כך נסער עד שרק ברגליו.
סיכום: אסתטיקה תעשייתית בין מילימטרים
בסדנה של דמדומים, המכונות עדיין רועשות. לאו לי ניגב את האבק מבגדי העבודה שלו ואמר: "אחרי שעבדתי בתעשייה הזו במשך 30 שנה, סוף סוף הבנתי שמיקרו-אבקות טובות הן '70% זיקוק ו-30% חיים' - המרכיבים הם הבסיס, ריסוק תלוי בהבנה, ודירוג תלוי בזהירות." מבוקסיט ועד מיקרו-אבקות בקנה מידה ננומטרי, פריצות דרך טכנולוגיות תמיד סובבות סביב שלושה מוקדים: טוהר (כבישה והסרת זיהומים), מורפולוגיה (עיצוב ברמק) וגודל חלקיקים (דירוג מדויק).