Proseso ng kalsinasyon ng mga materyales na carbon.

1. Yugto ng pagpapainit sa mababang temperatura (temperatura ng silid hanggang 350℃)
Kapag ang aktwal na temperatura ng pag-init ng berdeng katawan ay umabot sa 100 hanggang 230 degrees Celsius, ang berdeng katawan ay nagsisimulang lumambot, ang panloob na stress ay lumuluwag, ang volume ay bahagyang lumalawak, ngunit hindi gaanong pabagu-bagong bagay ang inilalabas, at ang berdeng katawan ay nasa yugto ng plastik. Sa yugtong ito, ang pangunahing tungkulin ay painitin ang carbon billet. Dahil sa pagkakaiba ng temperatura at presyon sa loob ng berdeng billet, ang ilan sa mga magaan na bahagi ng aspalto ay lumilipat, kumakalat, at dumadaloy. Habang patuloy na tumataas ang temperatura sa 230-400℃, ang bilis ng pagkabulok ng aspalto ay unti-unting bumibilis. Lalo na sa hanay ng temperatura na 350-400℃, ang aspalto ay marahas na nabubulok at isang malaking halaga ng pabagu-bagong bagay ang inilalabas. Sa yugtong ito, ang bilis ng pag-init ay kailangang kontrolin upang maiwasan ang biglaang pagtaas ng temperatura na magdulot ng konsentrasyon ng panloob na stress, at kasabay nito, upang maiwasan ang mabilis na paglabas ng pabagu-bagong bagay na maaaring magdulot ng mga bitak sa carbon billet.
2. Yugto ng pagluluto sa katamtamang temperatura (350℃ hanggang 800℃)
Kapag ang aktwal na temperatura ng pag-init ng berdeng katawan ay tumaas sa 400-550℃, ang bilis ng dekomposisyon at pagkasumpungin ng aspalto ay bumabagal, papasok sa isang yugto na pinangungunahan ng reaksyon ng polycondensation. Sa mataas na temperatura, ang aspalto ay sumasailalim sa thermal decomposition at polycondensation upang bumuo ng semi-coke. Sa puntong ito, ang dami ng volatile matter na inilalabas ay bumababa, at ang volume ng berdeng katawan ay nagbabago mula sa paglawak patungo sa pagliit. Kapag ang aktwal na temperatura ng pag-init ng berdeng katawan ay umabot sa 500 hanggang 700℃, ang semi-coke na nabuo ng aspalto ay lalong nagiging binder coke (asphalt coke), ang volatile matter na inilalabas ng dekomposisyon ng aspalto ay lalong bumababa, at ang carbon green body ay patuloy na lumiliit. Sa puntong ito, ang asphalt binder ay naging binder coke, at ang thermal conductivity ng carbon green body ay tumaas. Ang yugtong ito ay isang mahalagang yugto na nakakaapekto sa kalidad ng pag-ihaw. Ang binder ay sumasailalim sa maraming kumplikadong reaksyon ng dekomposisyon, polymerization, cyclization at aromatization. Ang dekomposisyon ng binder at ang muling polimerisasyon ng mga produkto ng dekomposisyon ay nangyayari nang sabay-sabay, na bumubuo ng isang intermediate phase. Ang paglago ng intermediate phase ay humahantong sa pagbuo ng mga precursor. Sa 400℃, ang produkto ay nagsisimulang magpakita ng coking, ngunit ang lakas ay napakababa pa rin, at ang pagdikit ng aspalto ay bumababa. Sa humigit-kumulang 500℃, bagama't mayroon pa ring kaunting volatile matter, ang pangunahing istruktura ng carbon ay nabuo na. Ang semi-coke ay nabubuo sa 500 hanggang 550℃, at ang mga volatile substance na nalilikha ng thermal decomposition ng aspalto ay karaniwang inilalabas bago ang 600 hanggang 650℃. Ang Coke ay nabubuo sa 700 hanggang 750℃. Upang mapataas ang coking rate ng aspalto at mapabuti ang pisikal at kemikal na katangian ng mga produkto, ang temperatura ay dapat na pantay at dahan-dahang itaas sa yugtong ito. Bukod pa rito, sa yugtong ito, isang malaking halaga ng volatile matter ang inilalabas, na pumupuno sa buong furnace chamber. Ang mga gas na ito ay nabubulok sa ibabaw ng mainit na mga produkto, na bumubuo ng solidong carbon na nadedeposito sa mga pores at ibabaw ng mga produkto, na nagpapataas ng ani ng coke at tinatakpan ang mga pores ng mga produkto, sa gayon ay pinahuhusay ang kanilang lakas. Ang pinakakilalang katangian ng reaksyon sa yugtong ito ay ang polimerisasyon at dekomposisyon ng mga functional group at ang unti-unting pagtaas ng nilalaman ng hydrogen sa pinalabas na gas.
3. Yugto ng sintering na may mataas na temperatura (800℃ hanggang 1200~1350℃)
Kapag ang produkto ay umabot sa higit sa 700℃, ang proseso ng pag-coke ng binder ay halos nakumpleto na. Sa yugto ng high-temperature sintering, maaaring bahagyang taasan ang bilis ng pag-init. Pagkatapos maabot ang pinakamataas na temperatura, kinakailangang panatilihin ang temperatura sa loob ng 15 hanggang 20 oras. Sa proseso ng pag-coke, nabubuo ang malalaking aromatic planar molecules. Ang mga peripheral dissimilar atoms at atomic groups ng mga planar molecules ay nababasag at hindi isinasama. Habang tumataas ang temperatura, ang mga planar molecules ay sumasailalim sa muling pagsasaayos. Sa higit sa 900℃, ang mga hydrogen atoms sa gilid ay unti-unting nababasag at naaalis. Kasabay nito, ang binder coke ay lalong lumiliit at nagiging mas siksik. Sa puntong ito, ang prosesong kemikal ay unti-unting humihina, ang internal at external shrinkage ay unti-unting bumababa, habang ang tunay na density, lakas at electrical conductivity ay tumataas.
4. Yugto ng paglamig
Habang pinapalamig, ang bilis ng paglamig ay maaaring bahagyang mas mabilis kaysa sa bilis ng pag-init. Gayunpaman, dahil sa limitasyon ng thermal conductivity ng produkto, ang bilis ng paglamig sa loob ng produkto ay mas mababa kaysa sa ibabaw, kaya bumubuo ng mga gradient ng temperatura at mga gradient ng thermal stress na may iba't ibang magnitude mula sa gitna hanggang sa ibabaw ng produkto. Kung masyadong malaki ang thermal stress, magdudulot ito ng hindi pantay na panloob at panlabas na pag-urong at hahantong sa mga bitak. Samakatuwid, ang paglamig ay dapat ding isagawa sa isang kontroladong paraan. Sa yugto ng paglamig, ipinapatupad ang gradient cooling. Ang bilis ng paglamig sa mga lugar na higit sa 800℃ ay hindi hihigit sa 3℃/h upang maiwasan ang mga bitak na dulot ng mabilis na paglamig. Ang temperatura kung saan lumalabas ang mga produkto mula sa pugon ay dapat na mas mababa sa 80℃. Kapag gumagamit ng atomized water cooling system, ang temperatura ng tubig ay dapat na matatag na mapanatili sa 40℃±2℃ upang maiwasan ang pinsala mula sa thermal shock.

OIP (16)


Oras ng pag-post: Hunyo-11-2025