1. Төмен температуралы алдын ала қыздыру кезеңі (бөлме температурасы 350℃ дейін)
Жасыл дененің нақты қыздыру температурасы 100-ден 230 градус Цельсийге жеткенде, жасыл дене жұмсара бастайды, ішкі кернеу босаңсыйды, көлемі аздап кеңейеді, бірақ ұшпа заттар көп бөлінбейді және жасыл дене пластикалық сатысында болады. Бұл кезеңде негізгі функция - көміртекті дайындаманы алдын ала қыздыру. Жасыл дайындама ішіндегі температура мен қысым айырмашылығына байланысты асфальттың кейбір жеңіл компоненттері миграцияланады, диффузияланады және ағады. Температура 230-400℃ дейін көтерілген сайын асфальттың ыдырау жылдамдығы біртіндеп артады. Әсіресе 350-400℃ температура диапазонында асфальт қатты ыдырайды және көп мөлшерде ұшпа заттар бөлінеді. Бұл кезеңде температураның кенеттен көтерілуінің ішкі кернеу концентрациясын тудыруына жол бермеу үшін және сонымен бірге көміртекті дайындамадағы жарықтарды тудыруы мүмкін ұшпа заттардың тез бөлінуіне жол бермеу үшін қыздыру жылдамдығын бақылау қажет.
2. Орташа температурадағы кокстау сатысы (350℃ - 800℃)
Жасыл дененің нақты қыздыру температурасы 400-550℃ дейін көтерілгенде, асфальттың ыдырау және ұшып кету жылдамдығы баяулайды, поликонденсация реакциясы басым болатын кезеңге енеді. Жоғары температурада асфальт жартылай кокс түзу үшін термиялық ыдырау және поликонденсациядан өтеді. Бұл кезде бөлінетін ұшқыш заттардың мөлшері азаяды, ал жасыл дененің көлемі кеңеюден жиырылуға өзгереді. Жасыл дененің нақты қыздыру температурасы 500-ден 700℃-қа жеткенде, асфальт түзген жартылай кокс одан әрі байланыстырушы коксқа (асфальт коксына) айналады, асфальттың ыдырауынан бөлінетін ұшқыш заттар одан әрі азаяды, ал көміртекті жасыл дене кішірейе береді. Бұл кезде асфальт байланыстырушы коксқа айналады, ал көміртекті жасыл дененің жылу өткізгіштігі артады. Бұл кезең күйдіру сапасына әсер ететін маңызды кезең болып табылады. Байланыстырғыш көптеген күрделі ыдырау, полимерлеу, циклдеу және хош иістендіргіш реакцияларынан өтеді. Байланыстырғыштың ыдырауы және ыдырау өнімдерінің қайта полимерленуі бір мезгілде жүріп, аралық фазаны құрайды. Аралық фазаның өсуі прекурсорлардың пайда болуына әкеледі. 400℃ температурада өнім кокстелуді көрсете бастайды, бірақ беріктігі әлі де өте төмен, ал асфальттың адгезиясы төмендейді. Шамамен 500℃ температурада ұшқыш заттардың аз мөлшері әлі де болса, көміртектің негізгі құрылымы қалыптасқан. Жартылай кокс 500-ден 550℃-ке дейін түзіледі, ал асфальттың термиялық ыдырауы нәтижесінде пайда болған ұшқыш заттар негізінен 600-ден 650℃-ке дейін шығарылады. Кокс 700-ден 750℃-ке дейін түзіледі. Асфальттың кокстелу жылдамдығын арттыру және өнімдердің физикалық және химиялық қасиеттерін жақсарту үшін температураны осы кезеңде біркелкі және баяу көтеру керек. Сонымен қатар, бұл кезеңде көп мөлшерде ұшқыш заттар шығарылады, бұл бүкіл пеш камерасын толтырады. Бұл газдар ыстық өнімдердің бетінде ыдырайды, өнімдердің тесіктері мен бетінде шөгетін қатты көміртекті түзеді, кокс шығымын арттырады және өнімдердің тесіктерін тығыздайды, осылайша олардың беріктігін арттырады. Бұл кезеңдегі реакцияның ең көрнекті ерекшелігі - функционалдық топтардың полимерленуі мен ыдырауы және шығарылған газдағы сутегі мөлшерінің біртіндеп артуы.
3. Жоғары температуралы күйдіру сатысы (800℃ - 1200~1350℃)
Өнім 700℃ жоғары температураға жеткенде, байланыстырғышты кокстау процесі негізінен аяқталады. Жоғары температуралы күйдіру кезеңінде қыздыру жылдамдығын біршама арттыруға болады. Максималды температураға жеткеннен кейін температураны 15-20 сағат бойы ұстап тұру қажет. Кокстау процесінде үлкен хош иісті жазық молекулалар түзіледі. Жазық молекулалардың шеткі әртүрлі атомдары мен атомдық топтары ыдырайды және алынып тасталады. Температура көтерілген сайын жазық молекулалар қайта құрылады. 900℃ жоғары температурада шетіндегі сутегі атомдары біртіндеп ыдырайды және жойылады. Сонымен қатар, байланыстырғыш кокс одан әрі кішірейеді және тығыздалады. Бұл кезде химиялық процесс біртіндеп әлсірейді, ішкі және сыртқы кішірейу біртіндеп төмендейді, ал шынайы тығыздық, беріктік және электр өткізгіштік артады.
4. Салқындату кезеңі
Салқындату кезінде салқындату жылдамдығы қыздыру жылдамдығынан сәл жоғары болуы мүмкін. Дегенмен, өнімнің жылу өткізгіштігінің шектеулілігіне байланысты өнімнің ішіндегі салқындату жылдамдығы бетіндегіден аз болады, осылайша өнімнің ортасынан бетіне қарай әртүрлі шамадағы температура градиенттері мен жылу кернеу градиенттері пайда болады. Егер жылу кернеуі тым үлкен болса, ол ішкі және сыртқы біркелкі емес жиырылуды тудырады және жарықтардың пайда болуына әкеледі. Сондықтан салқындатуды да бақыланатын түрде жүргізу керек. Салқындату кезеңінде градиенттік салқындату жүзеге асырылады. Жылдам салқындатудан туындайтын жарықтардың алдын алу үшін 800℃ жоғары аймақтардағы салқындату жылдамдығы 3℃/сағ аспауы керек. Өнімдердің пештен шығатын температурасы 80℃ төмен болуы керек. Атомдалған сумен салқындату жүйесін пайдаланған кезде, жылу соққысының зақымдануын болдырмау үшін су температурасын 40℃±2℃ деңгейінде тұрақты ұстау керек.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 11 маусым