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第682章 研发真空提纯法,提升铝材纯度

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火窑沟的工棚里,林烽用粉笔在旧黑板上画了个简单的示意图:一个密封容器,里面装着熔融的铝液,容器顶部连着根管子通到外面。

“这叫真空提纯法。”他敲了敲黑板,“原理很简单——把铝液加热到熔融状态,抽真空。铝液里的气体、挥发性杂质,在低压下会自动析出、逸出。就像……”他想了想,“就像烧开水时,水里的气泡会冒出来。”

何强盯着那简笔画看了半天:“林厂长,这法子我在资料上见过,但设备要求高。需要耐高温的真空容器,还有强力真空泵——咱们有吗?”

“没有就造。”林烽说得轻描淡写,“真空泵可以用蒸汽喷射泵改造,高温容器用双层水冷结构。关键是密封——铝液温度七百多度,任何普通密封材料都扛不住。”

谢明轩推了推眼镜:“我在美国见过类似设备。他们用紫铜垫圈做密封,配合液压压紧。但紫铜咱们缺,而且加工精度要求高。”

“用别的东西替代。”林烽转头看向郑师傅,“郑师傅,您烧了一辈子窑,有没有什么材料又耐高温又有弹性?”

郑师傅吧嗒着旱烟,眯眼想了半晌:“耐高温……还得有弹性……诶,窑炉检修时,老师傅们用黏土混着麻丝填裂缝,干了以后有点弹性。可那也受不了七百多度啊。”

陆哲远突然举手:“我有个想法!用废旧橡胶!橡胶弹性好,但怕高温——可如果混上沥青呢?沥青耐热,橡胶有弹性!”

苏瀚文皱眉:“橡胶和沥青能混在一起吗?而且高温下沥青会软化。”

“试试呗!”陆哲远来劲了,“就像做菜,食材不搭,换个做法说不定就成了!”

于是火窑沟的角落里,一个奇怪的实验开始了。陆哲远从仓库翻出几块报废轮胎,苏瀚文找来半桶铺路用的沥青。两人把橡胶切碎,和加热软化的沥青按不同比例混合,压制成一个个圆环状的垫圈。

第一批垫圈进炉测试——温度刚过三百度,橡胶烧焦的味道就飘出来了,垫圈软得像面团。

“橡胶比例高了。”谢明轩记录着,“沥青含量要提高,还要加些耐热填料。”

第二次试验,加入了碾碎的石英砂。这次耐热性好多了,可弹性又没了,垫圈硬邦邦的,压不严实。

“这就像做面点,水多了加面,面多了加水。”何强蹲在旁边看着,“得找到那个平衡点。”

到第五次试验时,配方变成了:沥青六成,废旧橡胶粉三成,石英砂一成。混合后加热到一百五十度搅拌,趁热压制成型。冷却后的垫圈黑乎乎的,捏起来有弹性,但不软。

模拟密封测试在一个小铁罐上进行。垫圈夹在罐盖和罐体之间,用螺栓压紧。罐内加热到六百度——不敢直接上七百,怕真炸了。

“真空泵准备!”何强亲自操作那台用蒸汽机改造成的喷射泵。蒸汽阀门打开,泵体开始发出尖锐的啸叫。

压力计指针缓缓移动,从常压开始下降。1000帕、800帕、600帕……

“漏了!”陆哲远指着压力计,“指针在抖!”

果然,压力降到500帕时就停住了,还在轻微波动。何强关掉蒸汽,拆开罐子。垫圈已经变形,边缘有明显压痕不匀的地方。

“受力不均。”苏瀚文检查着垫圈,“螺栓压紧时力道不一致,有的地方压得实,有的地方虚。”

“那就改压紧方式。”谢明轩说,“不用螺栓,用液压——做个环形油缸,均匀施压。”

这想法好,可环形油缸又是个难题。最后还是郑师傅出了主意:“不用那么复杂,在罐盖上开一圈凹槽,把垫圈嵌进去,盖上时自然就压紧了。就像瓦罐的盖子。”

简单,但有效。重新设计的罐盖加工出来后,第七次密封测试开始。

这次垫圈严丝合缝地嵌在凹槽里。罐体加热到六百五十度,真空泵再次启动。

压力计指针平稳下降:1000、800、600、400、200……

“还在降!”陆哲远眼睛瞪得溜圆。

100帕、80帕、60帕……指针最终停在50帕左右,微微颤动,但不再回升。

“成功了!”何强一拳捶在操作台上,“真空度够用了!”

但真正的考验还在后面——要真铝液,真高温。实验装置被放大,做成了一个可以容纳二十公斤铝液的圆柱形容器。双层水冷结构,嵌槽式密封盖,连接着改进后的真空系统。

第一炉提纯实验选在深夜进行。那炉纯度百分之九十五点三的粗铝被重新熔化,小心地倒入提纯容器。密封盖合上,螺栓均匀紧固。

“加热开始。”谢明轩盯着温度计。

铝液温度缓缓上升:600℃、650℃、700℃……到达750℃时,铝液完全熔融,表面平静如镜。

“启动真空泵!”

蒸汽阀门打开,尖锐的啸叫声再次响起。压力计指针开始移动。

所有人都屏住呼吸。这是最关键的一步——高温铝液,低压环境,任何一点泄漏都可能导致铝液喷溅,那是要命的。

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