એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ પાવડરની તૈયારી પ્રક્રિયા અને તકનીકી નવીનતા

જ્યારે વાત આવે છેએલ્યુમિના પાવડર, ઘણા લોકોને તેનાથી અજાણ્યા લાગશે. પરંતુ જ્યારે આપણે દરરોજ ઉપયોગમાં લઈએ છીએ તે મોબાઇલ ફોન સ્ક્રીન, હાઇ-સ્પીડ ટ્રેન ડબ્બામાં સિરામિક કોટિંગ્સ અને સ્પેસ શટલની હીટ ઇન્સ્યુલેશન ટાઇલ્સની વાત આવે છે, ત્યારે આ હાઇ-ટેક ઉત્પાદનો પાછળ આ સફેદ પાવડરની હાજરી અનિવાર્ય છે. ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રમાં "સાર્વત્રિક સામગ્રી" તરીકે, એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ પાવડરની તૈયારી પ્રક્રિયામાં છેલ્લી સદીમાં ધરતીકંપ કરનારા ફેરફારો થયા છે. લેખક એક સમયે ચોક્કસ ક્ષેત્રમાં કામ કરતા હતાએલ્યુમિનાઘણા વર્ષોથી ઉત્પાદન સાહસમાં કાર્યરત અને "પરંપરાગત સ્ટીલ નિર્માણ" થી બુદ્ધિશાળી ઉત્પાદન સુધી આ ઉદ્યોગની તકનીકી છલાંગ પોતાની આંખોથી જોઈ.

I. પરંપરાગત કારીગરીના "ત્રણ કુહાડીઓ"

એલ્યુમિના તૈયારી વર્કશોપમાં, અનુભવી માસ્ટર્સ ઘણીવાર કહે છે, "એલ્યુમિના ઉત્પાદનમાં સામેલ થવા માટે, વ્યક્તિએ ત્રણ આવશ્યક કુશળતામાં નિપુણતા મેળવવી જોઈએ." આ ત્રણ પરંપરાગત તકનીકોનો ઉલ્લેખ કરે છે: બેયર પ્રક્રિયા, સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયા અને સંયુક્ત પ્રક્રિયા. બેયર પ્રક્રિયા પ્રેશર કૂકરમાં હાડકાં સ્ટ્યૂ કરવા જેવી છે, જ્યાં બોક્સાઇટમાં રહેલું એલ્યુમિના ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણ દ્વારા આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં ઓગળી જાય છે. 2018 માં, જ્યારે અમે યુનાનમાં નવી ઉત્પાદન લાઇન ડીબગ કરી રહ્યા હતા, ત્યારે 0.5MPa ના દબાણ નિયંત્રણ વિચલનને કારણે, સ્લરીના સમગ્ર પોટનું સ્ફટિકીકરણ નિષ્ફળ ગયું, જેના પરિણામે 200,000 યુઆનથી વધુનું સીધું નુકસાન થયું.

સિન્ટરિંગ પદ્ધતિ ઉત્તરના લોકો નૂડલ્સ કેવી રીતે બનાવે છે તેના જેવી જ છે. તેમાં બોક્સાઈટ અને ચૂનાના પથ્થરને પ્રમાણમાં "મિશ્રિત" કરવા અને પછી રોટરી ભઠ્ઠામાં ઊંચા તાપમાને "બેક" કરવા જરૂરી છે. યાદ રાખો કે વર્કશોપમાં માસ્ટર ઝાંગ પાસે એક અનોખી કુશળતા છે. ફક્ત જ્યોતના રંગનું અવલોકન કરીને, તે ભઠ્ઠાની અંદરનું તાપમાન 10℃ થી વધુની ભૂલ સાથે નક્કી કરી શકે છે. સંચિત અનુભવની આ "લોક પદ્ધતિ" ગયા વર્ષ સુધી ઇન્ફ્રારેડ થર્મલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ દ્વારા બદલવામાં આવી ન હતી.

સંયુક્ત પદ્ધતિમાં પહેલાના બે લક્ષણોનો સમાવેશ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, યીન-યાંગ હોટ પોટ બનાવતી વખતે, એસિડિક અને આલ્કલાઇન બંને પદ્ધતિઓ એકસાથે હાથ ધરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા ખાસ કરીને નીચા-ગ્રેડના અયસ્કની પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય છે. શાંક્સી પ્રાંતના એક ચોક્કસ સાહસે સંયુક્ત પદ્ધતિમાં સુધારો કરીને 2.5% ના એલ્યુમિનિયમ-સિલિકોન ગુણોત્તર સાથે લીન ઓરના ઉપયોગ દરમાં 40% વધારો કરવામાં સફળ રહ્યા.

II. સફળતાનો માર્ગટેકનોલોજીકલ નવીનતા

પરંપરાગત કારીગરીના ઉર્જા વપરાશનો મુદ્દો હંમેશા ઉદ્યોગમાં એક પીડાદાયક મુદ્દો રહ્યો છે. 2016 ના ઉદ્યોગના ડેટા દર્શાવે છે કે એલ્યુમિના દીઠ સરેરાશ વીજળીનો વપરાશ 1,350 કિલોવોટ-કલાક છે, જે અડધા વર્ષ માટે એક ઘરના વીજળી વપરાશની સમકક્ષ છે. ચોક્કસ એન્ટરપ્રાઇઝ દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી "નીચા-તાપમાન વિસર્જન તકનીક", ખાસ ઉત્પ્રેરક ઉમેરીને, પ્રતિક્રિયા તાપમાન 280℃ થી 220℃ સુધી ઘટાડે છે. આ એકલા 30% ઉર્જા બચાવે છે.

શેનડોંગની એક ચોક્કસ ફેક્ટરીમાં મેં જોયેલા પ્રવાહીકૃત પથારીના સાધનોએ મારી ધારણાને સંપૂર્ણપણે ઉલટાવી દીધી. આ પાંચ માળની ઉંચી "સ્ટીલ જાયન્ટ" ખનિજ પાવડરને ગેસ દ્વારા સસ્પેન્ડેડ સ્થિતિમાં રાખે છે, જે પરંપરાગત પ્રક્રિયામાં પ્રતિક્રિયા સમય 6 કલાકથી ઘટાડીને 40 મિનિટ કરે છે. તેનાથી પણ વધુ અદ્ભુત તેની બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણ પ્રણાલી છે, જે પરંપરાગત ચીની ડૉક્ટરની જેમ પલ્સ લેતી વખતે વાસ્તવિક સમયમાં પ્રક્રિયા પરિમાણોને સમાયોજિત કરી શકે છે.

લીલા ઉત્પાદનની દ્રષ્ટિએ, ઉદ્યોગ "કચરાને ખજાનામાં ફેરવવાનો" એક અદ્ભુત શો રજૂ કરી રહ્યો છે. લાલ માટી, જે એક સમયે મુશ્કેલીકારક કચરાના અવશેષો હતી, હવે તેમાંથી સિરામિક ફાઇબર અને રોડબેડ સામગ્રી બનાવી શકાય છે. ગયા વર્ષે, ગુઆંગશીમાં મુલાકાત લેવાયેલા પ્રદર્શન પ્રોજેક્ટમાં લાલ માટીમાંથી અગ્નિરોધક મકાન સામગ્રી પણ બનાવવામાં આવી હતી, અને બજાર કિંમત પરંપરાગત ઉત્પાદનો કરતા 15% વધારે હતી.

IIII. ભવિષ્યના વિકાસ માટે અનંત શક્યતાઓ

નેનો-એલ્યુમિના બનાવવાની પ્રક્રિયાને સામગ્રીના ક્ષેત્રમાં "માઈક્રો-સ્કલ્પચર આર્ટ" તરીકે ગણી શકાય. પ્રયોગશાળામાં જોવા મળતા સુપરક્રિટિકલ સૂકવણીના સાધનો પરમાણુ સ્તરે કણોના વિકાસને નિયંત્રિત કરી શકે છે, અને ઉત્પાદિત નેનો-પાઉડર પરાગ કરતાં પણ વધુ બારીક હોય છે. આ સામગ્રી, જ્યારે લિથિયમ બેટરી સેપરેટરમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, ત્યારે બેટરીનું જીવન બમણું કરી શકે છે.

માઇક્રોવેવસિન્ટરિંગ ટેકનોલોજી મને ઘરે માઇક્રોવેવ ઓવનની યાદ અપાવે છે. તફાવત એ છે કે ઔદ્યોગિક-ગ્રેડ માઇક્રોવેવ ઉપકરણો 3 મિનિટમાં સામગ્રીને 1600℃ સુધી ગરમ કરી શકે છે, અને તેમનો ઉર્જા વપરાશ પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠીઓ કરતા માત્ર એક તૃતીયાંશ છે. તેનાથી પણ સારું, આ ગરમી પદ્ધતિ સામગ્રીના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને સુધારી શકે છે. ચોક્કસ લશ્કરી ઔદ્યોગિક સાહસ દ્વારા તેની સાથે બનાવેલા એલ્યુમિના સિરામિક્સમાં હીરાની તુલનામાં કઠિનતા હોય છે.

બુદ્ધિશાળી પરિવર્તન દ્વારા લાવવામાં આવેલ સૌથી સ્પષ્ટ પરિવર્તન કંટ્રોલ રૂમમાં મોટી સ્ક્રીન છે. વીસ વર્ષ પહેલાં, કુશળ કામદારો રેકોર્ડ બુક સાથે સાધનોના રૂમમાં ફરતા હતા. હવે, યુવાનો માઉસના થોડા ક્લિક્સથી સમગ્ર પ્રક્રિયાનું નિરીક્ષણ પૂર્ણ કરી શકે છે. પરંતુ રસપ્રદ વાત એ છે કે, સૌથી વરિષ્ઠ પ્રોસેસ એન્જિનિયરો તેના બદલે AI સિસ્ટમના "શિક્ષકો" બની ગયા છે, જેને દાયકાઓના અનુભવને અલ્ગોરિધમિક તર્કમાં રૂપાંતરિત કરવાની જરૂર છે.

ઓરથી ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા એલ્યુમિનામાં પરિવર્તન એ માત્ર ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું અર્થઘટન નથી પણ માનવ શાણપણનું સ્ફટિકીકરણ પણ છે. જ્યારે 5G સ્માર્ટ ફેક્ટરીઓ માસ્ટર કારીગરોના "હાથથી અનુભવાયેલા અનુભવ" ને પૂર્ણ કરે છે, અને જ્યારે નેનોટેકનોલોજી પરંપરાગત ભઠ્ઠાઓ સાથે વાતચીત કરે છે, ત્યારે આ સદી લાંબી તકનીકી ઉત્ક્રાંતિનો અંત નથી. કદાચ, જેમ કે નવીનતમ ઉદ્યોગ શ્વેતપત્ર આગાહી કરે છે, એલ્યુમિના ઉત્પાદનની આગામી પેઢી "પરમાણુ-સ્તરના ઉત્પાદન" તરફ આગળ વધશે. જો કે, ટેકનોલોજી ગમે તેટલી કૂદકે, વ્યવહારિક જરૂરિયાતોને ઉકેલવી અને વાસ્તવિક મૂલ્ય બનાવવું એ તકનીકી નવીનતાના શાશ્વત સંકલન છે.