Tillverkningsprocess och kvalitetskontroll av brunt korundmikropulver
Gå in i vilken järnvarufabrik som helst, och luften fylls av den distinkta lukten av metalldamm, åtföljd av det gälla surret från slipmaskiner. Arbetarnas händer är nedsmutsade med svart fett, men det glänsande bruna pulvret framför dem—brunt korundmikropulver—är den moderna industrins oumbärliga ”tänder” och ”vassa egg”. Detta hårda material, allmänt känt som ”korund” av branschkännare, genomgår en omvandling från malm till fint pulver, ett test av både hög temperatur och precision.
1. Tusengradslågor: Tillverkningsprocessen för brunt korundmikropulver
Brunt korundmikropulverbörjar som oansenliga bauxitklumpar. Underskatta inte dessa jordklumpar; de måste vara högkvalitativa malmer med en Al₂O₃-halt på minst 85 % för att kvalificera sig för smältning. I samma ögonblick som smältugnen öppnas är det en verkligt spektakulär syn – temperaturen inuti ljusbågsugnen stiger och når över 2250 °C. Bauxit, i kombination med järnfilspån och koks, tumlar och smälter i de intensiva lågorna, renar och avlägsnar föroreningar och bildar slutligen täta bruna korundblock. Valet av ugnstyp har också sin egen karaktär: en tippugn erbjuder utmärkt fluiditet och hög renhet, lämplig för fina produkter; en fast ugn erbjuder hög effekt och låg kostnad. Tillverkare väljer ofta baserat på efterfrågan.
Brun korundBlock som färskt kommer från ugnen är fortfarande bara "grovmaterial", långt ifrån ett fint pulver. Därefter tar krossen över: en dubbeltandad valskross för grovkrossning, som bryter ner massan, medan en vertikal slagkross utför finkrossning och bryter ner partiklarna i millimeterstora fragment. Men det är inte allt – magnetisk separation och järnborttagning är avgörande för kvaliteten. När den är påslagen kan en höggradientmagnetisk separator helt ta bort eventuella kvarvarande järnspån från materialet. Höghållfasta magnetiska separatorer som används av företag som Henan Ruishi kan reducera Fe₂O₃ till under 0,15 %, vilket lägger grunden för efterföljande betning.
Även betningstanken bär på hemligheter. En saltsyralösning med 15–25 % används i 2–4 timmar. I kombination med Zhenyu Grindings patenterade "push-pull-rengöringsanordning" skakas och tvättas pulvret, vilket löser upp föroreningar som kisel och kalcium, vilket ytterligare förbättrar renheten hos det fina pulvret. Det sista siktningssteget är som ett "drag": vibrerande siktar ger kontinuerlig siktning och separerar de fina partiklarna från grova till fina. Chongqing Saite Corundums patenterade siktningsanordning innehåller till och med tre lager siktar plus en halvsektionerad sikt, vilket säkerställer en partikelstorleksfördelning lika exakt som om den mättes med en linjal. Det siktade fina pulvret märks sedan efter behov – 200#-0 och 325#-0 är vanliga specifikationer. Varje partikel är lika enhetlig som sand, en riktig succé.
2. Utsökt inspektion: Livlinan för mikropulverkvalitet
Var används brunt korundmikropulver? Från polering av mobiltelefonglas till beklädnad av stålverksmasugnar kan även den minsta prestandaförsämringen leda till kundernas ilska. Därför är kvalitetskontroll en ständig källa till spänningar i fabriken. Först bör man beakta den kemiska sammansättningen – Al₂O₃-halten måste vara ≥95 % (högklassiga produkter kräver ≥97 %), TiO₂ ≤3,5 %, och SiO₂ och Fe₂O₃ måste hållas inom 1 % respektive 0,2 %. Laboratorieteknikerna övervakar spektrometern dagligen; även den minsta variationen i data kan leda till omarbetning av hela batchen.
Fysiska egenskaper testas lika noggrant:
Mohs-hårdheten måste nå 9,0. Ett prov repas mot en referensplatta; alla tecken på mjukhet betraktas som ett fel.
Den verkliga densiteten är begränsad till 3,85–3,9 g/cm³. Avvikelser tyder på ett problem med kristallstrukturen.
Eldfasthetstestning är ännu mer krävande – sprickor och pulver efter att ha kastats in i en 1900°C varm ugn i två timmar? Hela satsen skrotas!
Jämn partikelstorlek är avgörande för poleringsresultatet. En kvalitetsinspektör sprider en sked pulver under en laserpartikelstorleksanalysator. Varje avvikelse i D50-värdet som överstiger 1 % betraktas som ett misslyckande. Ojämn partikelstorlek kommer trots allt att resultera i repor eller fläckar på den polerade metallytan, vilket leder till klagomål från kunder.
Den nationella standarden GB/T 2478-2022, uppdaterad 2022, har blivit en järnmal för branschen. Detta tjocka tekniska dokument styr allt från kemisk sammansättning och kristallstruktur till förpackning och lagring avbrun korundTill exempel kräver det att α-Al₂O₃ måste uppvisa en standard trigonal kristallform. Punktformad heterogen kristallisation under ett mikroskop? Tyvärr kommer produkten att kvarhållas! Tillverkare måste nu till och med registrera lagertemperatur och luftfuktighetsnivåer – av rädsla för att mikropulver ska bli fuktiga och klumpa ihop sig, vilket skadar deras rykte.
3. Att förvandla avfall till skatt: Återvinningsteknik bryter resursdilemmaet
Korundindustrin har länge lidit av ansamlingen av slipmedel och slipskivor, vilket inte bara tar plats utan också förorenar miljön. Under de senaste två åren har dock tekniken för "återvunnen korund" dykt upp, vilket ger avfallsmaterial nytt liv. Ett nytt patent i Yingkou, Liaoning-provinsen, har tagit återvinning ett steg längre: först ges avfallskorundprodukter ett "bad" för att avlägsna föroreningar, följt av krossning och magnetisk separation, och slutligen en djup betning med saltsyra. Denna process ökar avlägsnandet av föroreningar med 40 %, vilket bringar prestandan hos det återvunna materialet nära den hos jungfruligt mikropulver.
Användningen av återvunna material ökar också. Eldfasta fabriker älskar att använda det till tapphålslera – det måste ändå blandas i gjutbara material, och återvunnet material erbjuder en otrolig kostnadseffektivitet. Ännu bättre är att återvinningsprocessen minskarbrun korundkostnaderna med 15–20 %, vilket gör cheferna otroligt glada. Branschveteraner varnar dock: ”Precisionspolering kräver nymaterial av högsta kvalitet. Om även lite förorening blandas in i återvunnet material kommer den speglade ytan omedelbart att bli hackig!”
4. Slutsats: Mikropulver, hur litet det än är, bär industrins tyngd
Från de flammande lågorna i elektriska ljusbågsugnar till surret från magnetiska separatorer, från kärnandet av betningstankar till skanningslinjerna för laserpartikelstorleksanalysatorer – födelsen av brunt korundmikropulver är ett miniatyrepos inom den moderna industrin. Nya patent, nya nationella standarder och återvunnen teknik fortsätter att pressa industrins maximumnivåer. Nedströmsindustrins krav på nästan extrem precision i ytbehandling fortsätter att driva mikropulverkvaliteten allt högre. På monteringslinjen förseglas påsar med brunt pulver och lastas på lastbilar, på väg till fabriker över hela landet. De må vara okända, men de underbygger kärnstyrkan hos Made in China, under ytan av dess ytliga polering.