高溫煅燒是生產(chǎn)α－氧化鋁的一個(gè)重要工序，其目的是通過(guò)在一定條件下將氫氧化鋁或氧化鋁等原料加熱到一定的溫度使其轉(zhuǎn)化成α相并且物理化學(xué)性能達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)以滿足下游用戶的要求。目前國(guó)內(nèi)外常用的生產(chǎn)方法是采用隧道窯、迴轉(zhuǎn)窯和推板窯、梭式窯等進(jìn)行傳統(tǒng)加熱，即通過(guò)輻射、對(duì)流及傳導(dǎo)由表及里的進(jìn)行加熱，然后在一定溫度下保持一定的時(shí)間而實(shí)現(xiàn)α相的轉(zhuǎn)化。煅燒一般采用天然氣、油、電等進(jìn)行加熱，當(dāng)前的煅燒工藝長(zhǎng)期以來(lái)存在能耗高、能效低、有害氣體排放等問(wèn)題。隨著環(huán)保壓力不斷地加大和能源成本的增加，所以行業(yè)一直在尋找一種能夠消除這些缺點(diǎn)、替代傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。

微波加熱煅燒，是一種新型煅燒工藝，它是利用電能產(chǎn)生微波并依靠材料自身的介電性能將微波能轉(zhuǎn)化成熱能，從而對(duì)材料進(jìn)行加熱煅燒。20世紀(jì)60年代中期，Levinson和Tinga首先提出并將該技術(shù)應(yīng)用于陶瓷材料的微波加熱；從70年代中期到90年代中期，國(guó)內(nèi)外對(duì)微波加熱技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，體現(xiàn)在不同材料的微波理論、裝置系統(tǒng)優(yōu)化、介電參數(shù)、數(shù)值模擬和燒結(jié)工藝等方面；90年代后期，微波加熱煅燒或燒結(jié)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，美國(guó)、加拿大、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家開始陶瓷制品的微波燒結(jié)。我國(guó)在1988年開始微波燒成陶瓷制品的研究，目前已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，正逐步向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。但是由于氧化鋁材料自身介電性能的原因，氧化鋁粉體在800℃下吸波性能極差，基本不吸波無(wú)法利用微波加熱升溫，因此在此之前國(guó)內(nèi)外一直未能實(shí)現(xiàn)微波加熱煅燒α-氧化鋁的工業(yè)化生產(chǎn)。

中鋁河南長(zhǎng)興實(shí)業(yè)有限公司的孫志昂研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)近二十年的不斷努力，在微波加熱氧化鋁的關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了從＂零到一＂的突破，并于2021年建成了一條年產(chǎn)1500噸的生產(chǎn)線，通過(guò)三年多的工業(yè)化試驗(yàn)生產(chǎn)解決了微波加熱煅燒生產(chǎn)α-氧化鋁過(guò)程中在的一系列問(wèn)題：如氧化鋁低溫吸波性能差的問(wèn)題、現(xiàn)有礦劑在微波作用下的作用機(jī)理及新型礦化劑的選擇、微波加熱對(duì)α-氧化鋁轉(zhuǎn)化過(guò)程中晶型及晶粒大小的影響、微波環(huán)境下氣氛對(duì)窯具及耐火材料的影響，適用微波高溫環(huán)境的耐火材料和窯具的選擇，高溫微波窯爐結(jié)構(gòu)及其他相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備和工藝的確定等。生產(chǎn)出了性能優(yōu)異的α-氧化鋁產(chǎn)品并投入市場(chǎng)應(yīng)用，同時(shí)開發(fā)出生產(chǎn)成本低于現(xiàn)有傳統(tǒng)加熱方法、能耗低、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。徹底解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中，加熱時(shí)間長(zhǎng)，能耗高，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，有害氣體排放等問(wèn)題。目前該方法和生產(chǎn)工藝已取得中國(guó)和日本的發(fā)明專利。

微波窯爐

為了幫助感興趣的小伙伴進(jìn)一步了解這項(xiàng)穩(wěn)定、高效益的先進(jìn)技術(shù)，4月23-25日在寧波舉辦的“2024年全國(guó)氧化鋁粉體與制品創(chuàng)新發(fā)展論壇(第八屆)”上，中鋁河南長(zhǎng)興實(shí)業(yè)有限公司的孫志昂教授級(jí)高工將在現(xiàn)場(chǎng)分享報(bào)告《微波加熱煅燒氧化鋁技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用》，介紹關(guān)于“微波加熱煅燒生產(chǎn)α氧化鋁”目前取得的進(jìn)展、正在進(jìn)行的工作及未來(lái)需要進(jìn)一步研究探索的問(wèn)題。

報(bào)告人介紹

孫志昂，教授級(jí)高工，1982年本科畢業(yè)分配到鄭州輕金屬研究院，1990年創(chuàng)建鄭州輕金屬研究院特種陶瓷研究室，任室主任至2000年。現(xiàn)任中國(guó)長(zhǎng)城鋁業(yè)公司河南長(zhǎng)興實(shí)業(yè)有限公司總工程師。兩次國(guó)家公派，分別到瑞士（1986-1987年、訪問(wèn)學(xué)者）、美國(guó)（1998-1999年、高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者）學(xué)習(xí)工作。

參加工作以來(lái)一直從事特種氧化鋁和超細(xì)粉體材料的研究及相關(guān)生產(chǎn)工藝，設(shè)備應(yīng)用的研發(fā)工作。主持完成國(guó)家及省部級(jí)重大科研項(xiàng)二十多項(xiàng)，共研發(fā)出特種氧化鋁和超細(xì)粉體材料及陶瓷材料等新產(chǎn)品二十多種，兩項(xiàng)評(píng)為國(guó)家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)品，十多項(xiàng)評(píng)為省級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)品，獨(dú)立研發(fā)出的“高壓開關(guān)環(huán)氧澆丨注用α-氧化鋁”，“陶瓷膜支撐體用α-氧化鋁”，“飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片滲鋁用氧化鋁”及“亞微米α-氧化鋁超細(xì)粉體”等多項(xiàng)產(chǎn)品填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，打破了歐美日對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)：二等獎(jiǎng)三項(xiàng)，三等獎(jiǎng)五項(xiàng)，發(fā)明專利十項(xiàng)，國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)表論文四十多篇，1995年入選中國(guó)有色金屬總公司跨世紀(jì)學(xué)科技術(shù)帶頭人，2007年當(dāng)選為新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)第三層次人選，中鋁公司、河南省、福建省科技廳專家?guī)鞂＜摇＝谘芯砍晒?國(guó)內(nèi)外首次提出“微波煅燒生產(chǎn)α-氧化鋁生產(chǎn)工藝”并完成工業(yè)化試驗(yàn)，已建成年產(chǎn)1500噸生產(chǎn)線，“微波煅燒生產(chǎn)微晶a氧化鋁的生產(chǎn)工藝”獲中國(guó)和日本發(fā)明專利。

寧波氧化鋁論壇會(huì)務(wù)組