Compreender profundamente o processo de produção do pó de coríndon marrom
A três metros do forno elétrico a arco, a onda de calor, envolta no cheiro de metal queimado, atinge você no rosto – a lama de bauxita a mais de 2.200 graus no forno está fervendo com bolhas vermelho-douradas. O velho mestre Lao Li enxugou o suor e disse: "Viu? Se o material for uma pá a menos de carvão, a temperatura do forno cairá 30 graus, e acorindo marrom que sai será tão quebradiço quanto biscoitos.” Esta panela de “aço derretido” fervente é a primeira cena do nascimento do pó de coríndon marrom.
1. Derretimento: O trabalho árduo de tirar o “jade” do fogo
A palavra “feroz” está gravada nos ossos do coríndon marrom, e esse caráter é refinado no forno de arco elétrico:
Os ingredientes são como remédios: base de bauxita (Al₂O₃>85%), agente redutor de antracito e limalha de ferro devem ser polvilhados como um "casamenteiro" – sem ele para ajudar na fusão, os silicatos de impurezas não podem ser limpos. Os livros de dosagem das antigas fábricas na província de Henan estão todos desgastados: "Carvão em excesso significa alto teor de carbono e preto, enquanto ferro em falta significa escória espessa e aglomeração".
O segredo do forno inclinado: o corpo do forno é inclinado em um ângulo de 15 graus para permitir a estratificação natural da massa fundida, a camada inferior de alumina pura cristaliza em corindo marrom e a camada superior de escória de ferrossilício é removida. O velho mestre usou uma longa picareta para furar a porta de amostragem, e as gotas derretidas espirradas esfriaram e a seção transversal ficou marrom-escura: "Esta cor está correta! A luz azul indica que o titânio está alto, e a luz cinza significa que o silício não foi completamente removido."
O resfriamento rápido determina o resultado: a massa fundida é despejada em um poço profundo e regada com água fria para "explodir" em pedaços, e o vapor d'água produz um som crepitante semelhante ao de pipoca. O resfriamento rápido bloqueia os defeitos da estrutura, e a tenacidade é 30% maior do que a do resfriamento natural – assim como a têmpera de uma espada, o segredo é "rápido".
2. Esmagamento e moldagem: a arte de moldar “caras durões”
A dureza do bloco de coríndon marrom recém-saído do forno é próxima à dediamantes. É preciso muito trabalho para transformá-lo em um “soldado de elite” de nível micrométrico:
Abertura bruta do britador de mandíbula
A placa da mandíbula hidráulica "tritura" e o bloco do tamanho de uma bola de basquete se quebra em nozes. O operador Xiao Zhang apontou para a tela e reclamou: "Da última vez, um tijolo refratário foi misturado, e a placa da mandíbula quebrou uma fresta. A equipe de manutenção me perseguiu e me repreendeu por três dias."
A transformação no moinho de bolas
O moinho de bolas revestido de granito ruge, e as esferas de aço atingem os blocos como dançarinos violentos. Após 24 horas de moagem contínua, um pó grosso marrom-escuro jorra pela porta de descarga. "Tem um truque aqui", o técnico digitou no painel de controle: "Se a velocidade ultrapassar 35 rpm, as partículas serão moídas em agulhas; se for inferior a 28 rpm, as bordas ficarão muito afiadas."
Cirurgia Plástica Barmac
A linha de produção de ponta mostra seu trunfo: o britador de impacto de eixo vertical Barmac. O material é britado por autocolisão sob o acionamento do rotor de alta velocidade, e o micropó produzido é tão redondo quanto seixos de rio. Uma fábrica de rebolos na província de Zhejiang mediu: para a mesma especificação de micropó, o método tradicional tem uma densidade aparente de 1,75 g/cm³, enquanto o método Barmac tem uma densidade aparente de 1,92 g/cm³! O Sr. Li girou a amostra e suspirou: "No passado, a fábrica de rebolos sempre reclamava da baixa fluidez do pó, mas agora reclama que a velocidade de enchimento é muito rápida para acompanhar."
3. Classificação e purificação: caça precisa no mundo dos mícrons
Classificar partículas de 1/10 da espessura de um fio de cabelo em diferentes graus é uma batalha da alma do processo:
O mistério da classificação do fluxo de ar
Ar comprimido de 0,7 MPa entra na câmara de classificação com pó, e a velocidade do impulsor determina a "linha de admissão": 8.000 rpm filtram o W40 (40 μm) e 12.000 rpm interceptam o W10 (10 μm). "Meu maior medo é o excesso de umidade", apontou o diretor da oficina para a torre de desumidificação: "No mês passado, o condensador vazou flúor, e o micropó se aglomerou e bloqueou a tubulação. Foram necessários três turnos para limpá-lo."
A faca suave da classificação hidráulica
Para pós ultrafinos abaixo de W5, o fluxo de água torna-se o meio de classificação. A água limpa no balde de classificação eleva o pó fino a uma vazão de 0,5 m/s, e as partículas grossas se depositam primeiro. O operador olha fixamente para o turbidímetro: "Se a vazão for 0,1 m/s mais rápida, metade do pó W3 escapará; se for 0,1 m/s mais lenta, o W10 se misturará e causará problemas."
A batalha secreta da separação magnética e da remoção de ferro
O potente rolo magnético remove as limalhas de ferro com uma força de sucção de 12.000 gauss, mas é inútil contra as manchas de óxido de ferro. O truque da fábrica de Shandong é: pré-embeber com ácido oxálico antes da decapagem, converter o difícil Fe₂O₃ em oxalato ferroso solúvel, e o teor de ferro impuro cai de 0,8% para 0,15%.
4. Ppica e calcinação: o “renascimento” dos abrasivos
Se você quisermicropó de coríndon marrompara resistir ao teste na roda de retificação de alta temperatura, você tem que passar por dois testes de vida ou morte:
Dialética ácido-base da decapagem
Bolhas no tanque de ácido clorídrico surgem para dissolver impurezas metálicas, e o controle da concentração é como andar na corda bamba: menos de 15% não remove a ferrugem e mais de 22% corrói o corpo de alumina. Lao Li ergueu uma folha de teste de pH para compartilhar sua experiência: "Ao neutralizar com lavagem alcalina, você deve medir com precisão o pH = 7,5. O ácido causará rebarbas nos cristais, e a alcalina fará com que a superfície das partículas se transforme em pó."
O quebra-cabeça da temperatura da calcinação
Após a calcinação a 1450°C/6 horas em um forno rotativo, as impurezas de ilmenita se decompõem na fase rutilo, e a resistência ao calor do micropó aumenta em 300°C. No entanto, devido ao envelhecimento do termopar de uma determinada fábrica, a temperatura real ultrapassou 1550°C, e todos os micropós que saíram do forno foram sinterizados em "bolos de gergelim" – 30 toneladas de material foram descartadas diretamente, e o diretor da fábrica ficou tão aflito que bateu os pés.
Conclusão: Estética industrial entre milímetros
Na oficina ao entardecer, as máquinas ainda rugiam. Lao Li limpou a poeira de suas roupas de trabalho e disse: "Depois de trabalhar neste setor por 30 anos, finalmente entendi que bons micropós são '70% refino e 30% vida útil' – os ingredientes são a base, a britagem depende da compreensão e a classificação depende do cuidado." Da bauxita aos micropós em nanoescala, os avanços tecnológicos sempre giram em torno de três eixos: pureza (decapagem e remoção de impurezas), morfologia (modelagem Barmac) e tamanho de partícula (classificação precisa).