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报效祖国 建功西部|“95后”科研团队的700℃探索——解锁银色铝水中的绿色低碳密码

0次浏览     发布时间:2025-03-17 18:34:00    

新重庆-重庆日报 记者 卞立成

走进重庆国创轻合金研究院有限公司中试基地厂房,16吨熔保炉闸门紧闭,熔保炉旁的电子仪器上“759℃”的数值,正提醒着周围人,炉中积聚着何等惊人的热量。

在这里,40℃以上的室温已成常态,而一支以95后为主的科研队伍长期守在熔炉边,潜心攻关铝合金再生循环技术,解锁银色铝水中的绿色低碳密码。

研究团队在工厂中作业。受访者供图

从零开始 建成一支绿色再生循环技术团队

铝合金绿色再生循环技术,是指通过一系列环保、低碳、高效的方法对废铝制品进行回收、处理与再利用的技术体系。其核心目标是实现再生资源的高效循环利用,减少能源消耗、碳排放及环境污染,助力企业打造铝产业链绿色低碳新优势,实现“双碳”目标。

然而,铝产业工艺改进涉及方方面面,如何找到着力点形成科研成果,有效推动成果转化,给刚从校园走进职场的研发工程师陈婷来了个“下马威”。

“2023年入职后,我加入铝合金绿色低碳再生循环研究团队。当时既无工作经验、又无队员帮助,可以说是从零开始,每个深夜都在思考如何推动再生循环技术攻关工作。”回想起当初那个初入研究所,手足无措一脸茫然的自己,陈婷忍不住感慨。

身为应用科学领域的科研工作者,陈婷很快打破了困境——若是找不到方向,那就回归产业一线,从生产线上、工人口中寻找自己的着力点,于是,她开启了为期半年的驻厂生活。

陈婷(右一)与团队成员一道对铝水样品进行检测。受访者供图

“工厂中很多东西和我最初预想的完全不同,尽管多次听同事们谈到热辐射的厉害,也提前做了不少防护,但每次靠近锅炉还是弄得灰头土脸。几个月下来整整瘦了10多斤。”陈婷表示,一线工作虽然艰苦,但却对她的工作有着极大的帮助。通过观察交流,她发现杂质是影响再生铝循环使用的重要因素,而当前业内却缺乏再生铝熔体质量数据库,导致企业难以快速准确判定再生铝使用条件下的夹杂物形貌和成分,优化工艺流程时间和经济成本因此被抬高,新技术成果转化效率大大降低。

找到着力点,就能有的放矢。陈婷重新回到实验室,针对再生铝熔体质量分析展开研究,很快便组建起了自己的4人团队。

700℃+的守候 产线取样破解银色铝水杂质奥秘

随着一阵机械嗡鸣声,滚滚热浪席卷而来,室内温度陡然上升,随之一股银色的“溪流”顺着流槽缓缓流出。

研究团队成员赵浩东身着防护服、戴着安全帽,稳稳踏上支架,用一柄长长的“铁勺”从“溪流”中舀起一勺,再缓步走下将铝水倒入准备好的容器中。短短5分钟的取样流程,他做得分外认真。

身为团队中唯一一名“90后”,赵浩东接手了最危险的取样活,在这5分钟里,他不仅要精准取样,舀出两公斤左右的铝水,还必须保证将铝水样品全部倒入容器当中。

“再生铝熔体质量分析需要最‘新鲜’的铝液样本,因此只能从生产线上现取。不过银白色铝水样本看似无害,实际却是700多摄氏度的高温液态金属,但凡碰到一点水就会‘放炮’(指铝水爆炸飞溅),沾到身上可不是闹着玩的!”

每次取样前都会有长达一个小时的准备工作,但赵浩东每次取样前还是会反复检查,确保绝不出错。

每一次谨慎地取样,代表着每一组重要的数据。随着研究的持续深入,赵浩东取样的次数也在增加。回到实验室,赵浩东指着电脑屏幕上满满的实验数据,笑着说道:“取样越频繁意味着我们的数据收集正变得更快、更准、更有效率,也预示着我们的研究离成功更近了一步,我对我们团队的研究充满信心。”

探渣攻关 再生铝熔体质量分析技术渐入佳境

走进光学显微镜实验室,两台高精度显微镜正在对最新制备的渣样进行显微观察。它们旁边的实时成像显示系统上,黑白两种色块一左一右占据了整个屏幕,二者边界似“犬牙”交错参差不齐。

研究团队成员郭茜介绍说:“左边黑色块状部分是过滤层,白色部分是铝合金基体,我们主要观察的就是二者交界处存在的不规则、颜色异常的夹杂物。”

团队在试验中发现,当前国际主流的再生铝熔体质量检测方法还是通过光学显微镜、肉眼观察搭配外国数据库比对的方式进行。“这种方式极度依赖个人经验,同时存在精度低、耗时长、成本高等问题。”郭茜表示,建立行业再生铝熔体质量数据库的想法在团队内悄然扎根。2023年底,研究团队收集了上百个再生铝熔体样本,用传统方法对其中前20个样本进行检测,并将检测结果作为基础资料录入数据库中。为了避免误差,安排3人轮流观察后,再共同观察1次,最终通过讨论明确样本中夹杂物的形貌和种类。

“2小时一次的检测工作令我们苦不堪言。首批20个样本,我们前前后后共花费3个月时间才得以完成。”回想当时的感受,郭茜记忆犹新。

在此基础上,研究团队逐步建起基础数据库,并结合数字化手段初步搭建了一套实验室检测方法,成功将检测时间缩短到了1个小时以内,并显著提高了检测结果的准确性。

如今团队研究成果已初具雏形,越来越多的企业主动找到团队寻求开展合作,今年以来,小组已收到待测铝合金样品超过200件。陈婷说,未来她们将从攻关再生铝熔体质量分析技术出发,帮助企业优化再生铝使用条件下的熔体纯净度,持续攻关再生铝高效利用技术难题,努力解锁银色铝水中的绿色低碳密码。

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