1. Alacsony hőmérsékletű előmelegítési szakasz (szobahőmérséklet 350 ℃-ig)
Amikor a zöld test tényleges melegítési hőmérséklete eléri a 100-230 Celsius fokot, a zöld test lágyulni kezd, a belső feszültség csökken, a térfogata kissé kitágul, de nem sok illékony anyag szabadul fel, és a zöld test képlékeny állapotba kerül. Ebben a szakaszban a fő funkció a széntuska előmelegítése. A zöld tuskán belüli hőmérséklet- és nyomáskülönbségek miatt az aszfalt egyes könnyű összetevői elvándorolnak, diffundálnak és folynak. Ahogy a hőmérséklet tovább emelkedik 230-400 ℃-ra, az aszfalt bomlási sebessége fokozatosan felgyorsul. Különösen a 350-400 ℃ közötti hőmérsékleti tartományban az aszfalt hevesen bomlik, és nagy mennyiségű illékony anyag szabadul fel. Ebben a szakaszban a melegítési sebességet szabályozni kell, hogy megakadályozzuk a hirtelen hőmérséklet-emelkedést, ami belső feszültségkoncentrációt okozna, és ugyanakkor elkerüljük az illékony anyagok gyors felszabadulását, ami repedéseket okozhat a széntuskában.
2. Közepes hőmérsékletű kokszolási szakasz (350 ℃ - 800 ℃)
Amikor a zöld test tényleges melegítési hőmérséklete 400-550 ℃-ra emelkedik, az aszfalt bomlási és illékonyodási sebessége lelassul, és egy polikondenzációs reakció által uralt szakaszba lép. Magas hőmérsékleten az aszfalt termikus bomláson és polikondenzáción megy keresztül, félkokszot képezve. Ezen a ponton a kibocsátott illékony anyag mennyisége csökken, és a zöld test térfogata a tágulásból az összehúzódásba megy át. Amikor a zöld test tényleges melegítési hőmérséklete eléri az 500-700 ℃-ot, az aszfalt által képződött félkoksz tovább alakul kötőanyag-kokszzá (aszfaltkoksz), az aszfalt bomlása során felszabaduló illékony anyag tovább csökken, és a szén zöld test tovább zsugorodik. Ezen a ponton az aszfaltkötőanyag kötőanyag-kokszzá alakul, és a szén zöld test hővezető képessége megnő. Ez a szakasz kulcsfontosságú, mivel befolyásolja a pörkölés minőségét. A kötőanyag számos komplex bomlási, polimerizációs, ciklizációs és aromatizációs reakción megy keresztül. A kötőanyag bomlása és a bomlástermékek újrapolimerizációja egyidejűleg zajlik le, egy köztes fázist képezve. A köztes fázis növekedése prekurzorok képződéséhez vezet. 400 ℃-on a termék kokszosodást mutat, de a szilárdsága még mindig nagyon alacsony, és az aszfalt tapadása csökken. 500 ℃ körül, bár még mindig kis mennyiségű illékony anyag van jelen, a szén alapszerkezete már kialakult. 500-550 ℃-on félkoksz képződik, és az aszfalt termikus bomlása során keletkező illékony anyagok 600-650 ℃ előtt lényegében kiürülnek. 700-750 ℃-on koksz képződik. Az aszfalt kokszolódási sebességének növelése és a termékek fizikai és kémiai tulajdonságainak javítása érdekében a hőmérsékletet egyenletesen és lassan kell emelni ebben a szakaszban. Ezenkívül ebben a szakaszban nagy mennyiségű illékony anyag ürül ki, amely kitölti a teljes kemencekamrát. Ezek a gázok a forró termékek felületén bomlanak le, szilárd szenet képezve, amely lerakódik a termékek pórusain és felületén, növelve a kokszhozamot és lezárva a termékek pórusait, ezáltal fokozva azok szilárdságát. A reakció legkiemelkedőbb jellemzője ebben a szakaszban a funkciós csoportok polimerizációja és bomlása, valamint a hidrogéntartalom fokozatos növekedése a kibocsátott gázban.
3. Magas hőmérsékletű szinterezési fokozat (800 ℃ - 1200~1350 ℃)
Amikor a termék hőmérséklete eléri a 700 ℃-ot, a kötőanyag kokszolódási folyamata lényegében befejeződik. A magas hőmérsékletű szinterelési szakaszban a fűtési sebesség némileg növelhető. A maximális hőmérséklet elérése után a hőmérsékletet 15-20 órán át kell fenntartani. A kokszolási folyamat során nagy aromás síkmolekulák képződnek. A síkmolekulák perifériás, eltérő atomjai és atomcsoportjai feltörnek és kiesnek. A hőmérséklet emelkedésével a síkmolekulák átrendeződnek. 900 ℃ felett a széleken lévő hidrogénatomok fokozatosan feltörnek és kiesnek. Ugyanakkor a kötőanyag koksz tovább zsugorodik és sűrűsödik. Ezen a ponton a kémiai folyamat fokozatosan gyengül, a belső és külső zsugorodás fokozatosan csökken, miközben a valódi sűrűség, szilárdság és elektromos vezetőképesség növekszik.
4. Hűtési szakasz
Hűtés közben a hűtési sebesség kissé gyorsabb lehet, mint a melegítési sebesség. A termék korlátozott hővezető képessége miatt azonban a termék belsejében a hűtési sebesség kisebb, mint a felületén, így a termék közepétől a felületéig eltérő nagyságú hőmérsékleti gradiensek és hőfeszültségi gradiensek alakulnak ki. Ha a hőfeszültség túl nagy, az egyenetlen belső és külső zsugorodást okoz, és repedésekhez vezet. Ezért a hűtést is szabályozott módon kell végezni. A hűtési szakaszban gradiens hűtést alkalmaznak. A 800 ℃ feletti területeken a hűtési sebesség nem haladhatja meg a 3 ℃/h-t, hogy elkerüljük a gyors hűtés okozta repedéseket. A kemencéből kijövő termékek hőmérsékletének 80 ℃ alatt kell lennie. Porlasztott vízhűtő rendszer használata esetén a víz hőmérsékletét stabilan 40 ℃ ± 2 ℃-on kell tartani a hősokk okozta károk elkerülése érdekében.
Közzététel ideje: 2025. június 11.