គោលការណ៍នៃម៉ាស៊ីនកាត់ឡាស៊ែរ-អុកស៊ីហ៊្សែនចម្រុះ

ការកាត់សមាសធាតុអណ្តាតភ្លើងឡាស៊ែរជាធម្មតាសំដៅទៅលើ "ការកាត់អុកស៊ីសែនឡាស៊ែរ" ដែលជាដំណើរការកាត់ឡាស៊ែរសំខាន់មួយ (ពីរផ្សេងទៀតគឺ ការកាត់រលាយឡាស៊ែរ និងការកាត់ចំហាយឡាស៊ែរ)។ វាមិនមានន័យថា "អណ្តាតភ្លើងដែលបង្កើតដោយឡាស៊ែរ" ទេ ប៉ុន្តែជាដំណើរការចម្រុះដែលប្រើឡាស៊ែរជាប្រភពកំដៅ បន្ថែមដោយអុកស៊ីសែនសុទ្ធជាឧស្ម័នជំនួយ ដើម្បីចាប់ផ្តើមប្រតិកម្មចំហេះអុកស៊ីតកម្មដ៏ខ្លាំងក្លា (ឧ. "អណ្តាតភ្លើង") នៅក្នុងលោហធាតុ (ភាគច្រើនជាវត្ថុធាតុដើមដែកថែប) ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការកាត់។ ដំណើរការនេះទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីថាមពលកម្ដៅពីប្រតិកម្មគីមីដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពកាត់យ៉ាងខ្លាំង។

បន្ទាប់មកយើងនឹងពន្យល់ពីគោលការណ៍របស់វាឱ្យបានលម្អិតពីទស្សនៈជាច្រើន៖

គោលការណ៍ស្នូល៖ ការដុតលោហៈដែលគ្រប់គ្រងដោយឡាស៊ែរ

1. តួនាទីរបស់ឡាស៊ែរ (ការបញ្ឆេះ និងការថែទាំ):

• ធ្នឹមឡាស៊ែរដែលមានដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់ត្រូវបានផ្តោតទៅលើផ្ទៃការងារ ដែលបណ្តាលឱ្យសីតុណ្ហភាពនៃលោហៈដែលត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងវិទ្យុសកម្មកើនឡើងដល់ចំណុចបញ្ឆេះរបស់វាយ៉ាងឆាប់រហ័ស (ប្រហែល 1350°C សម្រាប់ជាតិដែក)។
• ធ្នឹមឡាស៊ែរផ្តល់នូវប្រភពកំដៅថាមពលខ្ពស់ ច្បាស់លាស់ និងបន្តបន្ទាប់ ដែលមិនត្រឹមតែបញ្ឆេះប្រតិកម្មប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែសំខាន់ជាងនេះទៅទៀត វារក្សាតំបន់ប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

២. តួនាទីរបស់អុកស៊ីសែន (សារធាតុចំហេះ និងសារធាតុរើសអេតចាយ)៖

• អុកស៊ីសែន​ដែលមានសម្ពាធខ្ពស់ និងមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ចំនួន 1 ត្រូវបានចាក់បញ្ចូលគ្នាជាមួយធ្នឹមឡាស៊ែរទៅលើចំណុចដែកដែលត្រូវបានកំដៅដោយឡាស៊ែរ។
• ជាតិដែក (Fe) ដែលទៅដល់ចំណុចបញ្ឆេះ និងអុកស៊ីសែន (O₂) ឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មខ្លាំងៗ បញ្ចេញកំដៅ (ចំហេះ):4Fe3O₂ → 2Fe2O, កំដៅ
• ប្រតិកម្មនេះបញ្ចេញកំដៅច្រើន (ប្រហែល 3-5 ដងនៃថាមពលឡាស៊ែរខ្លួនឯង!)។ នេះគឺជាគន្លឹះនៃថាមពល "សមាសធាតុ"។ កំដៅបន្ថែមនេះបង្កើនសមត្ថភាពរលាយ/ឧស្ម័នសរុបយ៉ាងខ្លាំង។

៣. ដំណើរការសហការចម្រុះ៖

• ការឡើងកំដៅជាមុន និងការបញ្ឆេះ៖ ឡាស៊ែរនឹងឡើងកំដៅលោហៈក្នុងស្រុកជាមុនសិនដល់ចំណុចបញ្ឆេះ។
• ចំហេះ​បញ្ចេញ​កម្ដៅ៖ ការ​ចាក់​អុកស៊ីសែន លោហៈ​ឆេះ​យ៉ាង​ខ្លាំង បង្កើត​កម្ដៅ​ខ្ពស់​ជាង​ឡាស៊ែរ​ខ្លួន​ឯង​អាច​ផ្ដល់​បាន រលាយ​យ៉ាង​លឿន ឬ​សូម្បី​តែ​កត់សុី​លោហៈ និង​បង្កើត​ជា​ស្លែ (ជា​ចម្បង Feo និង Fe3o4)។
• ការផ្លុំ និងការបង្កើត៖ តួនាទីសំខាន់មួយទៀតនៃលំហូរឧស្ម័នអុកស៊ីសែនសម្ពាធខ្ពស់ គឺការផ្លុំអុកស៊ីដលោហៈរលាយ (slag) ដែលបង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្មពីថ្នេរកាត់យ៉ាងខ្លាំងដូចជា "កាំបិតខ្យល់" ដើម្បីបង្កើតជាផ្ទៃកាត់ស្អាត និងរលោង។

បន្ត៖ ធ្នឹមឡាស៊ែរផ្លាស់ទីនៅខាងមុខ បន្តកំដៅតំបន់ថ្មីជាមុន ហើយប្រតិកម្មចំហេះធ្វើតាមការផ្តោតអារម្មណ៍ឡាស៊ែរទៅមុខ និងចុះក្រោម ហើយទីបំផុតជ្រាបចូលទៅក្នុងស្នាដៃ ហើយបង្កើតជាការកាត់។

តើវិធីសាស្រ្ត "ស្មុគស្មាញ" នេះមានប្រសិទ្ធភាពយ៉ាងដូចម្តេច? (គុណសម្បត្តិ)

១. សមត្ថភាពខ្លាំងក្នុងការកាត់ចានក្រាស់ៗ៖ចំពោះដែកថែបកាបូន (ដូចជាដែកថែបកាបូនទាប) ការកាត់អុកស៊ីសែនដោយឡាស៊ែរគឺជាវិធីសាស្ត្រដែលចំណាយតិចបំផុត និងលឿនបំផុតសម្រាប់ការកាត់បន្ទះមធ្យម និងក្រាស់ (ជាធម្មតាច្រើនជាង 6 ម.ម រហូតដល់ 30 ម.ម ឬក្រាស់ជាងនេះ)។ ការកាត់រលាយដោយឡាស៊ែរសុទ្ធ (ដូចជាជាមួយអាសូត) ត្រូវពឹងផ្អែកទាំងស្រុងលើថាមពលឡាស៊ែរដើម្បីរលាយលោហៈ ផ្ទៃនៃបន្ទះក្រាស់ហាក់ដូចជាមិនគ្រប់គ្រាន់។

2. ល្បឿនកាត់លឿន៖ដោយសារតែការបន្ថែមថាមពលគីមីនៃប្រតិកម្មចំហេះលោហៈ ការបញ្ចូលថាមពលសរុបគឺខ្ពស់ជាងថាមពលឡាស៊ែរតែមួយ ដូច្នេះល្បឿនកាត់គឺលឿនជាងការកាត់រលាយក្រោមថាមពលដូចគ្នា។

3តម្រូវការថាមពលឧបករណ៍មានកម្រិតទាប៖ដើម្បីកាត់ដែកថែបកាបូនដូចគ្នា ថាមពលឡាស៊ែរដែលត្រូវការសម្រាប់ការកាត់អុកស៊ីសែនដោយឡាស៊ែរអាចទាបជាងការកាត់រលាយដោយឡាស៊ែរសុទ្ធ ដែលកាត់បន្ថយថ្លៃដើមឧបករណ៍ និងការប្រើប្រាស់ថាមពល។

៤. គុណភាពកាត់ល្អ៖ចំពោះ​បន្ទះ​ក្រាស់​ដែក​កាបូន ផ្ទៃ​កាត់​ដែល​មាន​លក្ខណៈ​បញ្ឈរ​ល្អ និង​មាន​ស្លែ​តិច (ស្ថានភាព​ល្អ) អាច​ទទួល​បាន​។

លក្ខណៈដំណើរការ និងដែនកំណត់

១. ការជ្រើសរើសសម្ភារៈ៖

• ជាចម្បងសម្រាប់លោហធាតុដែលមានប្រតិកម្ម៖ សម្ភារៈប្រើប្រាស់ធម្មតា និងល្អបំផុតគឺដែកថែបកាបូន។

• មិនស័ក្តិសមសម្រាប់ដែកអ៊ីណុក អាលុយមីញ៉ូម ទង់ដែង ជាដើម៖
• ដែកអ៊ីណុក៖ ក្រូមីញ៉ូម (Cr) និងធាតុផ្សេងទៀតនឹងបង្កើតជាអុកស៊ីដចំណុចរលាយខ្ពស់ (ដូចជា Cr2O3) ដែលរារាំងប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មពីការបន្ត ហើយស្លេសមិនងាយនឹងផ្លុំចេញទេ ដែលបណ្តាលឱ្យផ្ទៃកាត់រដុប និងស្លេសធ្ងន់ធ្ងរព្យួរ។
• អាលុយមីញ៉ូម និងទង់ដែង៖ ចំណុចរលាយនៃអុកស៊ីដរបស់វា (Al2O3, CuO) គឺខ្ពស់ជាងចំណុចរលាយនៃស្រទាប់ខាងក្រោមខ្លួនវា ដែលគ្របដណ្តប់លើផ្ទៃដូចជាសំបករឹង ការពារប្រតិកម្មពីការបន្ត និងមានការឆ្លុះបញ្ចាំងខ្ពស់ចំពោះឡាស៊ែរ។

2. លក្ខណៈនៃផ្ទៃកាត់៖

• ដោយសារតែប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម ផ្ទៃនៃការកាត់នឹងមានស្រទាប់អុកស៊ីដ (ស្រដៀងនឹងការព្យាបាលដោយការបន្ថែមពណ៌ខៀវ) ហើយអាចរដុបបន្តិច (បើប្រៀបធៀបទៅនឹងផ្នែកភ្លឺនៃការកាត់ដោយអាសូត)។
• អាចមានសារធាតុស្អិតបន្តិចព្យួរនៅខាងក្រោម ដែលត្រូវកាត់បន្ថយឱ្យនៅអប្បបរមាដោយការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការ។

៣. តំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយកំដៅមានទំហំធំជាង៖ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មដ៏ហិង្សានឹងបង្កើតកំដៅកាន់តែច្រើន ដែលបណ្តាលឱ្យតំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយកំដៅនៃស្នាដៃមានទំហំធំជាងការរលាយ និងកាត់ដោយឡាស៊ែរ ហើយការខូចទ្រង់ទ្រាយកម្ដៅទាំងមូលនៃស្នាដៃអាចធំជាងបន្តិច។

ការប្រៀបធៀបជាមួយដំណើរការកាត់ផ្សេងទៀត

ទល់នឹង ការកាត់អាសូតឡាស៊ែរសុទ្ធ (ការកាត់រលាយ)៖

• ការកាត់ដោយអាសូត៖ ដោយឡាស៊ែររលាយលោហៈ ផ្លុំរលាយចេញជាមួយអាសូតសម្ពាធខ្ពស់។ មិនមានប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម ផ្នែកកាត់ភ្លឺ និងគ្មានស្រទាប់អុកស៊ីត ប៉ុន្តែល្បឿនយឺត ការប្រើប្រាស់ឧស្ម័នច្រើន និងថ្លៃដើមខ្ពស់។ វាសមស្របសម្រាប់ដែកអ៊ីណុក អាលុយមីញ៉ូម ជាដើម ហើយវាមិនសន្សំសំចៃសម្រាប់ដែកកាបូនក្រាស់នោះទេ។
• ការកាត់អុកស៊ីសែន៖ ការបន្ថែមប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម ល្បឿនលឿន តម្លៃទាប សមស្របសម្រាប់ដែកថែបកាបូន ប៉ុន្តែផ្នែកនេះមានស្រទាប់អុកស៊ីដ។

ទល់នឹង ការកាត់ដោយអណ្តាតភ្លើងបែបប្រពៃណី (ការកាត់ដោយអុកស៊ីអាសេទីលីន)៖

• អណ្តាតភ្លើងប្រពៃណី៖ ដោយការកំដៅអណ្តាតភ្លើងជាមុន ការកាត់ចំហេះអុកស៊ីសែនសុទ្ធ។ ការកំដៅជាមុនយឺត ស្នាមប្រេះធំទូលាយ ភាពជាក់លាក់ទាប និងការខូចទ្រង់ទ្រាយកម្ដៅខ្ពស់។
• ការកាត់អុកស៊ីសែនឡាស៊ែរ៖ ជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់ឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់ ការឡើងកំដៅមុនលឿន ថ្នេរកាត់គឺតូចចង្អៀតណាស់ (និងអង្កត់ផ្ចិតចំណុចឡាស៊ែរ) ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ តូច
• ជម្រាល ll ផលប៉ះពាល់កម្ដៅតូច គឺជាទំនើបកម្មកាត់អណ្តាតភ្លើងបែបប្រពៃណី កំណែធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។

សេចក្តីសង្ខេប

គោលការណ៍ស្នូលនៃម៉ាស៊ីនកាត់ឡាស៊ែរអណ្តាតភ្លើងសមាសធាតុ (ឡាស៊ែរអុកស៊ីសែន) គឺប្រើធ្នឹមឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់ដើម្បីបញ្ឆេះ និងរក្សាប្រតិកម្មចំហេះដ៏ហិង្សានៃលោហៈ (ដែក) ក្នុងបរិយាកាសអុកស៊ីសែនសុទ្ធ ហើយផ្សំថាមពលកម្ដៅនៃឡាស៊ែរជាមួយនឹងថាមពលគីមីនៃអុកស៊ីតកម្មលោហៈ ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាពកាត់ "1 1>2"។ វារួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះនូវគុណសម្បត្តិនៃភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងការផ្តោតអារម្មណ៍ខ្ពស់នៃឡាស៊ែរ ជាមួយនឹងគុណសម្បត្តិនៃប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងតម្លៃទាបនៃការចំហេះអុកស៊ីសែន ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាដំណើរការសំខាន់ដែលមិនអាចជំនួសបាននៅក្នុងវិស័យកាត់សន្លឹកដែកកាបូនមធ្យម និងក្រាស់។