孙志昂教授级高工:微波加热煅烧氧化铝技术进展及应用(报告)

发布时间 | 2024-04-17 11:42 分类 | 行业要闻 点击量 | 209
论坛 氧化铝
导读:4月23-25日在宁波举办的“2024年全国氧化铝粉体与制品创新发展论坛(第八届)”上,中铝河南长兴实业有限公司的孙志昂教授级高工将在现场分享报告《微波加热煅烧氧化铝技术进展及应用》,介绍关于“...

高温煅烧是生产α-氧化铝的一个重要工序,其目的是通过在一定条件下将氢氧化铝或氧化铝等原料加热到一定的温度使其转化成α相并且物理化学性能达到一定标准以满足下游用户的要求。目前国内外常用的生产方法是采用隧道窑、迴转窑和推板窑、梭式窑等进行传统加热,即通过辐射、对流及传导由表及里的进行加热,然后在一定温度下保持一定的时间而实现α相的转化。煅烧一般采用天然气、油、电等进行加热,当前的煅烧工艺长期以来存在能耗高、能效低、有害气体排放等问题。随着环保压力不断地加大和能源成本的增加,所以行业一直在寻找一种能够消除这些缺点、替代传统的生产工艺和设备。

微波加热煅烧,是一种新型煅烧工艺,它是利用电能产生微波并依靠材料自身的介电性能将微波能转化成热能,从而对材料进行加热煅烧。20世纪60年代中期,Levinson和Tinga首先提出并将该技术应用于陶瓷材料的微波加热;从70年代中期到90年代中期,国内外对微波加热技术进行了系统研究,体现在不同材料的微波理论、装置系统优化、介电参数、数值模拟和烧结工艺等方面;90年代后期,微波加热煅烧或烧结进入产业化阶段,美国、加拿大、德国、日本等发达国家开始陶瓷制品的微波烧结。我国在1988年开始微波烧成陶瓷制品的研究,目前已经取得了很大的进展,正逐步向产业化方向发展。但是由于氧化铝材料自身介电性能的原因,氧化铝粉体在800℃下吸波性能极差,基本不吸波无法利用微波加热升温,因此在此之前国内外一直未能实现微波加热煅烧α-氧化铝的工业化生产。

中铝河南长兴实业有限公司的孙志昂研发团队经过近二十年的不断努力,在微波加热氧化铝的关键技术上取得了突破性进展,实现了从"零到一"的突破,并于2021年建成了一条年产1500吨的生产线,通过三年多的工业化试验生产解决了微波加热煅烧生产α-氧化铝过程中在的一系列问题:如氧化铝低温吸波性能差的问题、现有矿剂在微波作用下的作用机理及新型矿化剂的选择、微波加热对α-氧化铝转化过程中晶型及晶粒大小的影响、微波环境下气氛对窑具及耐火材料的影响,适用微波高温环境的耐火材料和窑具的选择,高温微波窑炉结构及其他相关生产设备和工艺的确定等。生产出了性能优异的α-氧化铝产品并投入市场应用,同时开发出生产成本低于现有传统加热方法、能耗低、自动化程度高、产品质量稳定的生产工艺和设备,获得良好的经济效益。彻底解决了传统生产过程中,加热时间长,能耗高,产品质量不稳定,有害气体排放等问题。目前该方法和生产工艺已取得中国和日本的发明专利。

微波窑炉

为了帮助感兴趣的小伙伴进一步了解这项稳定、高效益的先进技术,4月23-25日宁波举办的“2024年全国氧化铝粉体与制品创新发展论坛(第八届)”上,中铝河南长兴实业有限公司孙志昂教授级高工将在现场分享报告《微波加热煅烧氧化铝技术进展及应用》,介绍关于“微波加热煅烧生产α氧化铝”目前取得的进展、正在进行的工作及未来需要进一步研究探索的问题。

报告人介绍

孙志昂,教授级高工,1982年本科毕业分配到郑州轻金属研究院,1990年创建郑州轻金属研究院特种陶瓷研究室,任室主任至2000年。现任中国长城铝业公司河南长兴实业有限公司总工程师。两次国家公派,分别到瑞士(1986-1987年、访问学者)、美国(1998-1999年、高级访问学者)学习工作。

参加工作以来一直从事特种氧化铝和超细粉体材料的研究及相关生产工艺,设备应用的研发工作。主持完成国家及省部级重大科研项二十多项,共研发出特种氧化铝和超细粉体材料及陶瓷材料等新产品二十多种,两项评为国家级高新技术产品,十多项评为省级高新技术产品,独立研发出的“高压开关环氧浇丨注用α-氧化铝”,“陶瓷膜支撑体用α-氧化铝”,“飞机发动机叶片渗铝用氧化铝”及“亚微米α-氧化铝超细粉体”等多项产品填补国内空白,打破了欧美日对我国的技术封锁,并产生了巨大的经济效益和社会效益。获得省部级科技进步奖:二等奖三项,三等奖五项,发明专利十项,国内外期刊发表论文四十多篇,1995年入选中国有色金属总公司跨世纪学科技术带头人,2007年当选为新世纪百千万人才工程国家级第三层次人选,中铝公司、河南省、福建省科技厅专家库专家。近期研究成果:国内外首次提出“微波煅烧生产α-氧化铝生产工艺”并完成工业化试验,已建成年产1500吨生产线,“微波煅烧生产微晶a氧化铝的生产工艺”获中国和日本发明专利。


宁波氧化铝论坛会务组

作者:宁波氧化铝论坛会务组

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