알루미늄 산화물 분말의 제조 공정 및 기술 혁신

그것에 관해서알루미나 분말많은 사람들에게 생소하게 느껴질 수도 있습니다. 하지만 우리가 매일 사용하는 휴대폰 화면, 고속 열차의 세라믹 코팅, 심지어 우주 왕복선의 단열 타일에 이르기까지, 이 흰색 분말은 첨단 기술 제품 뒤에는 반드시 필요합니다. 산업 분야의 "만능 재료"로서 산화 알루미늄 분말의 제조 공정은 지난 세기 동안 엄청난 변화를 겪었습니다. 저자는 한때 특정 분야에서 일했습니다.알루미나그는 수년간 철강 생산 기업에 근무하며 이 산업이 "전통적인 철강 제조"에서 지능형 제조로 도약하는 기술적 도약을 직접 목격했습니다.

I. 전통 장인 정신의 "세 축"

알루미나 제조 작업장에서 숙련된 장인들은 종종 "알루미나 생산에 참여하려면 세 가지 필수 기술을 습득해야 한다"고 말합니다. 이는 바이어 공정, 소결 공정, 그리고 복합 공정이라는 세 가지 전통 기술을 의미합니다. 바이어 공정은 압력솥에서 뼈를 삶는 것과 같습니다. 보크사이트의 알루미나는 고온 고압을 통해 알칼리 용액에 용해됩니다. 2018년, 윈난성 신규 생산 라인의 디버깅 작업 중 0.5MPa의 압력 제어 편차로 인해 슬러리 전체의 결정화가 실패하여 20만 위안 이상의 직접적인 손실을 입었습니다.

소결 방식은 북방 사람들이 국수를 만드는 방식과 비슷합니다. 보크사이트와 석회석을 비율에 맞춰 "섞은" 후 회전 가마에서 고온으로 "구워야" 합니다. 작업장의 장 마스터는 독보적인 기술을 가지고 있다는 것을 기억하세요. 그는 불꽃의 색깔만 보고도 가마 내부 온도를 10℃ 이내의 오차로 측정할 수 있습니다. 축적된 경험을 바탕으로 한 이 "민속 방식"은 작년에야 적외선 열화상 시스템으로 대체되었습니다.

복합법은 앞의 두 가지 방법을 결합한 것입니다. 예를 들어, 음양오븐을 만들 때 산성법과 알칼리성법을 동시에 사용합니다. 이 공정은 특히 저품위 광석을 가공하는 데 적합합니다. 산시성의 한 기업은 복합법을 개선하여 알루미늄-실리콘 비율이 2.5인 희박 광석의 활용률을 40% 높이는 데 성공했습니다.

2. 돌파구로 가는 길기술 혁신

전통 공예의 에너지 소비 문제는 업계의 오랜 고민이었습니다. 2016년 업계 자료에 따르면 알루미나 1톤당 평균 전력 소비량은 1,350kWh로, 이는 한 가구가 반년 동안 소비하는 전력량과 맞먹습니다. 특정 기업이 개발한 "저온 용해 기술"은 특수 촉매를 첨가하여 반응 온도를 280℃에서 220℃로 낮추는 기술로, 이 기술만으로도 에너지의 30%를 절감할 수 있습니다.

산둥성의 한 공장에서 본 유동층 장비는 제 인식을 완전히 뒤집어놓았습니다. 5층 높이의 이 "강철 거인"은 가스를 통해 미네랄 파우더를 부유 상태로 유지하여 기존 공정에서 6시간 걸리던 반응 시간을 40분으로 단축했습니다. 더욱 놀라운 것은 마치 전통 중국 의사가 맥박을 재듯이 실시간으로 공정 변수를 조절할 수 있는 지능형 제어 시스템입니다.

친환경 생산 측면에서 업계는 "폐기물을 보물로" 만드는 놀라운 성과를 보여주고 있습니다. 한때 골칫거리였던 적토는 이제 세라믹 섬유와 도로 포장재로 만들어질 수 있습니다. 작년 광시를 방문한 시범 사업에서는 적토를 이용해 내화 건축 자재를 만들기도 했는데, 시장 가격은 기존 제품보다 15% 높았습니다.

iii. 미래 발전을 위한 무한한 가능성

나노 알루미나 제조는 재료 분야의 "미세 조각 예술"로 불릴 수 있습니다. 실험실에서 볼 수 있는 초임계 건조 장비는 분자 수준에서 입자의 성장을 제어할 수 있으며, 생산된 나노 분말은 꽃가루보다 훨씬 미세합니다. 이 소재를 리튬 배터리 분리막에 사용하면 배터리 수명을 두 배로 늘릴 수 있습니다.

마이크로파소결 기술은 가정용 전자레인지를 떠올리게 합니다. 차이점은 산업용 전자레인지는 재료를 3분 안에 1600℃까지 가열할 수 있으며, 에너지 소비량은 기존 전기로의 3분의 1에 불과하다는 것입니다. 더 좋은 점은 이 가열 방식이 재료의 미세 구조를 개선할 수 있다는 것입니다. 특정 군수 기업에서 이 기술을 사용하여 만든 알루미나 세라믹은 다이아몬드에 필적하는 경도를 가지고 있습니다.

지능형 혁신으로 가장 눈에 띄는 변화는 제어실의 대형 화면입니다. 20년 전에는 숙련된 작업자가 기록부를 들고 장비실을 돌아다녔습니다. 이제 젊은 작업자도 마우스 클릭 몇 번으로 전체 공정 모니터링을 완료할 수 있습니다. 하지만 흥미롭게도, 최고위 공정 엔지니어들이 AI 시스템의 "선생님"이 되어 수십 년간 축적된 경험을 알고리즘 논리로 변환해야 하는 상황에 놓였습니다.

광석에서 고순도 알루미나로의 전환은 물리적, 화학적 반응에 대한 해석일 뿐만 아니라 인간 지혜의 결정체이기도 합니다. 5G 스마트 팩토리가 장인의 "손으로 느끼는 경험"을 만나고, 나노 기술이 전통 가마와 소통할 때, 이 한 세기 동안의 기술 진화는 결코 끝나지 않을 것입니다. 최신 업계 백서에서 예측했듯이 차세대 알루미나 생산은 "원자 수준 제조"로 나아갈지도 모릅니다. 하지만 기술이 아무리 발전하더라도 실질적인 요구를 해결하고 진정한 가치를 창출하는 것이 기술 혁신의 영원한 좌표입니다.