Teknologi kriogenik ialah proses moden yang meningkatkan sifat bahan dan memisahkan komponen gas melalui suhu yang sangat rendah. Ia menggunakan medium sejuk sebagai sumber penyejukan untuk menurunkan suhu logam atau gas kepada jauh di bawah suhu bilik, dengan itu mengubah struktur mikronya, mempertingkatkan sifatnya atau mencapai-pemisahan fizikal ketulenan tinggi. Dalam bidang rawatan haba logam dan pengasingan udara, teknologi kriogenik telah menjadi salah satu penyelesaian yang paling berkesan dan menjimatkan.
Dalam pemprosesan logam, teras rawatan kriogenik adalah untuk menyejukkan lagi logam yang dipadamkan kepada julat suhu yang sangat rendah iaitu lebih kurang -196 darjah . Proses ini membolehkan sisa austenit di dalam logam berubah sepenuhnya menjadi martensit, dan semasa proses pemanasan kembali ke suhu bilik, karbida ultrahalus terdispersi secara seragam memendakan. Zarah karbida kecil ini mengekalkan hubungan yang koheren dengan matriks, mengurangkan herotan kekisi dan tekanan mikro, dan menghalang pergerakan kehelan, dengan itu meningkatkan kekuatan, kekerasan dan rintangan haus bahan dengan ketara. Pada masa yang sama, penghalusan struktur mikro menunjukkan sepenuhnya kesan pengukuhan sempadan butiran, menyekat pengasingan unsur kekotoran pada sempadan butiran, dan seterusnya meningkatkan keliatan dan kestabilan logam. Kesan teknologi kriogenik melangkaui permukaan, menembusi keseluruhan bahan kerja untuk mencipta keseluruhan yang diperkukuh secara struktur.
Untuk acuan dan acuan, kelebihan rawatan kriogenik amat ketara. Ia bukan sahaja memanjangkan jangka hayat acuan tetapi juga mengurangkan tekanan pelindapkejutan, meningkatkan kestabilan dimensi dan membolehkan bahan kerja mengekalkan ketepatan tinggi walaupun selepas{1}}penggunaan jangka panjang. Lebih penting lagi, logam yang dirawat secara kriogenik boleh dikisar semula dan digunakan semula berulang kali, menunjukkan manfaat ekonomi yang ketara dan nilai yang mampan. Intipati proses ini adalah untuk mencapai pengoptimuman semula-struktur melalui perubahan fizikal yang mendalam, secara asasnya meningkatkan prestasi bahan dalam keadaan yang melampau.
Jika rawatan kriogenik logam mewakili peningkatan prestasi mikroskopik, maka sistem pemisahan udara kriogenik mewakili paradigma kawalan tenaga dan bahan dalam industri makroskopik. Peralatan pengasingan udara kriogenik menghasilkan-ketulenan tinggi nitrogen dan oksigen dengan mencairkan dan menyuling udara, menjadikannya peralatan penting untuk industri kimia, metalurgi, elektronik dan tenaga moden.
Pada tahun 1950-an, negara saya pertama kali mengimport teknologi pemisahan udara kriogenik dari Kesatuan Soviet, dan Hangzhou Ironworks menyelesaikan pembuatan domestiknya. Kejayaan ini menandakan permulaan industri peralatan kriogenik negara saya dan meletakkan asas untuk pengeluaran gas industri berskala besar-seterusnya. Selepas berdekad pembangunan, kini terdapat beratus-ratus pengeluar peralatan kriogenik di China, antaranya Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangzhou Oxygen Plant) telah menjadi-perusahaan bertaraf dunia dengan pengumpulan teknologi yang kukuh dan piawaian antarabangsa, menjadi wakil penting dalam bidang pemisahan udara kriogenik global.
Prinsip kerja sistem pengasingan udara kriogenik adalah berdasarkan penyejukan fizikal dan pengasingan penyulingan. Selepas pemampatan dan penulenan, udara disejukkan kepada keadaan cair. Oleh kerana oksigen dan nitrogen mempunyai takat didih yang berbeza pada suhu yang berbeza, ia boleh diasingkan melalui proses penyulingan udara cecair, sekali gus memperoleh-produk gas ketulenan tinggi. Walaupun proses ini meletakkan permintaan yang sangat tinggi pada peralatan, yang melibatkan pertukaran haba yang kompleks, penapisan dan proses kawalan, ia boleh menghasilkan gas industri-skala besar,{5}}ketulenan tinggi, terutamanya yang sesuai untuk industri seperti keluli, bahan kimia dan pembuatan elektronik.
Dalam tipikalunit pemisahan udara kriogenik, udara termampat terlebih dahulu menjalani rawatan penulenan untuk mengeluarkan minyak, air dan habuk, memastikan udara yang memasuki sistem bersih dan bebas daripada kekotoran. Udara kemudiannya dihantar ke menara penjerapan, di mana oksigen dan nitrogen diasingkan menggunakan media penjerapan seperti penapis molekul karbon. Reka bentuk operasi bergantian-menara dwi membolehkan sistem menghasilkan gas secara berterusan sambil mengekalkan ketulenan yang tinggi. Keseluruhan proses beroperasi di bawah kawalan automatik, memastikan tekanan, suhu dan kadar aliran yang stabil dan selamat. Nitrogen atau oksigen yang terhasil disimpan dalam tangki penampan untuk mengekalkan ketulenan yang konsisten dan memenuhi keperluan proses yang pelbagai.
Operasi peralatan pengasingan udara kriogenik mencerminkan usaha industri moden untuk mengawal ketepatan dan penggunaan tenaga yang cekap. Berbanding dengan kaedah pengeluaran nitrogen tradisional, proses kriogenik, sambil memerlukan pelaburan peralatan yang lebih tinggi, menawarkan ketulenan gas yang sangat unggul, kestabilan operasi dan kesinambungan pengeluaran. Sistem kriogenik adalah komponen teras yang hampir tidak boleh ditukar ganti, terutamanya dalam kilang keluli besar, taman industri kimia, dan syarikat elektronik dan semikonduktor.
Di luar pengasingan udara, teknologi kriogenik menunjukkan potensi baharu dalam bidang tenaga baharu dan perlindungan alam sekitar. Dengan aplikasi berkembang gas asli cecair (LNG), penyimpanan dan pengangkutan hidrogen cecair, dan bahan penyejukan baharu, sempadan teknologi peralatan kriogenik sentiasa berkembang. Pada masa hadapan, ia bukan sahaja akan menjadi peralatan utama dalam industri tradisional tetapi juga salah satu teknologi teras yang memacu pembangunan tenaga hijau dan bahan-berprestasi tinggi.
Dari segi aliran teknologi, sistem kriogenik sedang menaik taraf ke arah kecerdasan dan kecekapan tenaga. Pengenalan kawalan automatik, pemantauan jarak jauh dan reka bentuk modular menjadikan operasi peralatan lebih stabil dan penyelenggaraan lebih mudah. Pada masa yang sama, dengan mengoptimumkan proses pertukaran haba dan penggunaan tenaga mampatan, kecekapan tenaga keseluruhan sistem kriogenik moden bertambah baik dengan ketara. Peralatan kriogenik masa depan bukan lagi hanya alat pengeluaran gas, tetapi sistem bersepadu yang menggabungkan operasi dan penyelenggaraan pintar dengan pengurusan hijau.
Secara keseluruhan, teknologi kriogenik bukan sahaja aplikasi prinsip saintifik tetapi juga simbol pengoptimuman struktur industri. Ia menggunakan perubahan fizikal yang disebabkan oleh suhu yang sangat rendah untuk mencipta peningkatan dua kali dalam sifat bahan dan kecekapan pengeluaran. Sama ada dalam pengukuhan acuan ketepatan atau dalam pengeluaran pengasingan gas bagi loji kimia berskala besar-, teknologi kriogenik secara unik menunjukkan tahap kecerdasan yang tinggi dalam kejuruteraan industri.
Pembangunan berterusan teknologi ini bukan sahaja mewakili peningkatan tahap pembuatan industri tetapi juga mencerminkan pemahaman manusia yang mendalam tentang undang-undang alam. Daripada struktur logam kepada pemisahan udara, daripada kilang tradisional kepada peralatan pintar, teknologi kriogenik, dengan logiknya yang tenang dan cekap, telah menjadi kuasa yang amat diperlukan dalam sistem perindustrian moden.
