ලේසර්-ඔක්සි ඉන්ධන දෙමුහුන් කැපුම් යන්ත්‍රයේ මූලධර්මය

ලේසර් දැල්ල සංයුක්ත කැපීම සාමාන්‍යයෙන් "ලේසර් ඔක්සිජන් කැපීම", එය ප්‍රධාන ලේසර් කැපුම් ක්‍රියාවලීන්ගෙන් එකකි (අනෙක් දෙක ලේසර් දියවන කැපීම සහ ලේසර් වාෂ්පීකරණ කැපීම). එහි තේරුම "ලේසර්-ජනනය කරන ලද දැල්ල" නොවේ, නමුත් කැපුම් ක්‍රියාවලියේදී ලෝහවල (ප්‍රධාන වශයෙන් වානේ ද්‍රව්‍ය) දැඩි ඔක්සිකරණ දහන ප්‍රතික්‍රියාවක් (එනම්, "දැල්ල") ආරම්භ කිරීම සඳහා සහායක වායුවක් ලෙස පිරිසිදු ඔක්සිජන් මගින් පරිපූරණය කරන ලද තාප ප්‍රභවයක් ලෙස ලේසර් භාවිතා කරන දෙමුහුන් ක්‍රියාවලියකි. මෙම ක්‍රියාවලිය රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවෙන් තාප ශක්තිය උපයෝගී කරගනිමින් කැපුම් කාර්ය සාධනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි.

ඊළඟට, අපි එහි මූලධර්මය දෘෂ්ටිකෝණ කිහිපයකින් විස්තරාත්මකව පැහැදිලි කරන්නෙමු:

මූලික මූලධර්මය: ලේසර් ප්‍රේරිත පාලිත ලෝහ දහනය

1. ලේසර් වල කාර්යභාරය (ජ්වලනය සහ නඩත්තුව):

• ඉහළ ශක්ති ඝනත්ව ලේසර් කදම්භයක් වැඩ කොටස මතුපිටට නාභිගත කර ඇති අතර, එමඟින් විකිරණය කරන ලද ලෝහයේ උෂ්ණත්වය එහි ජ්වලන ලක්ෂ්‍යයට වේගයෙන් ඉහළ යයි (යකඩ සඳහා ආසන්න වශයෙන් 1350°C).
• ලේසර් කදම්භය අඛණ්ඩ, නිරවද්‍ය, අධි ශක්ති තාප ප්‍රභවයක් සපයන අතර එමඟින් ප්‍රතික්‍රියාව දැල්වීම පමණක් නොව, වඩාත් වැදගත් ලෙස ප්‍රතික්‍රියා ප්‍රදේශය ඉහළ උෂ්ණත්වයක පවත්වා ගනී.

2. ඔක්සිජන් වල කාර්යභාරය (දහන කාරකය සහ කසළ ඉවත් කරන්නා):

• ලේසර් මගින් රත් කරන ලද ලෝහ ස්ථානයට ලේසර් කදම්භය සමඟ අධි පීඩන, අධි-පිරිසිදු ඔක්සිජන් 1 ප්‍රවාහයක් සහජීවනයෙන් එන්නත් කරනු ලැබේ.
• ජ්වලන ලක්ෂ්‍යයට ළඟා වන යකඩ (Fe) සහ ඔක්සිජන් (O₂) ප්‍රචණ්ඩ ඔක්සිකරණ තාපජ ප්‍රතික්‍රියාවකට (දහනය) භාජනය වේ:4Fe 3O₂ → 2Fe2O, තාපය
• මෙම ප්‍රතික්‍රියාව මඟින් විශාල තාපයක් නිකුත් කරයි (ලේසර් ශක්තිය මෙන් 3-5 ගුණයක් පමණ!), මෙය "සංයුක්ත" ශක්තිය සඳහා යතුරයි. මෙම අතිරේක තාපය සමස්ත ද්‍රවාංක/වායුකරණ ධාරිතාව බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කරයි.

3. සංයුක්ත සහයෝගීතා ක්‍රියාවලිය:

• පෙර රත් කිරීම සහ ජ්වලනය: ලේසර් මුලින්ම දේශීය ලෝහය ජ්වලන ස්ථානයට රත් කරයි.
• දහනය තාපජ: ඔක්සිජන් එන්නත් කිරීම, ලෝහය ප්‍රචණ්ඩ ලෙස දහනය වන අතර, ලේසර් මඟින් සැපයිය හැකි ප්‍රමාණයට වඩා බොහෝ ඉහළ තාපයක් ජනනය කරයි, ලෝහය වේගයෙන් දියවීම හෝ ඔක්සිකරණය කිරීම සහ ස්ලැග් (ප්‍රධාන වශයෙන් Feo සහ Fe3o4) සාදයි.
• පිඹීම සහ සෑදීම: අධි පීඩන ඔක්සිජන් වායු ප්‍රවාහයේ තවත් වැදගත් කාර්යභාරයක් වන්නේ කැපුම් මැහුම් වලින් ප්‍රතික්‍රියාවෙන් ජනනය වන උණු කළ ලෝහ ඔක්සයිඩ් (ස්ලැග්) “වායු පිහියක්” මෙන් ප්‍රචණ්ඩ ලෙස පිඹීමෙන් පිරිසිදු, සාපේක්ෂව සුමට කැපුම් මතුපිටක් සෑදීමයි.

අඛණ්ඩ: ලේසර් කදම්භය ඉදිරියෙන් ගමන් කරයි, නව ප්‍රදේශය අඛණ්ඩව පෙර රත් කරයි, සහ දහන ප්‍රතික්‍රියාව ලේසර් අවධානය ඉදිරියට සහ පහළට අනුගමනය කරයි, අවසානයේ වැඩ කොටස විනිවිද ගොස් කැපුමක් සාදයි.

මෙම "සංයුක්ත" ප්‍රවේශය මෙතරම් කාර්යක්ෂම වන්නේ කෙසේද? (වාසි)

1. ඝන තහඩු කැපීමේ ශක්තිමත් හැකියාව:කාබන් වානේ (අඩු කාබන් වානේ වැනි) සඳහා, ලේසර් ඔක්සිජන් කැපීම මධ්‍යම හා ඝන තහඩු කැපීම සඳහා වඩාත්ම ලාභදායී හා වේගවත්ම ක්‍රමයයි (සාමාන්‍යයෙන් 6mm ට වැඩි, 30mm දක්වා හෝ ඊටත් වඩා ඝන). පිරිසිදු ලේසර් දියවන කැපීම (නයිට්‍රජන් සමඟ වැනි) ලෝහය උණු කිරීම සඳහා සම්පූර්ණයෙන්ම ලේසර් ශක්තිය මත රඳා පැවතිය යුතු බැවින්, ඝන තහඩුවේ මුහුණත ප්‍රමාණවත් නොවන බව පෙනේ.

2. වේගවත් කැපුම් වේගය:ලෝහ දහන ප්‍රතික්‍රියාවේ රසායනික ශක්තිය එකතු කිරීම නිසා, මුළු ශක්ති ආදානය තනි ලේසර් ශක්තියකට වඩා බෙහෙවින් වැඩි බැවින්, කැපුම් වේගය එකම බලය යටතේ දියවන කැපීමට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වේගවත් වේ.

3උපකරණ බල අවශ්‍යතා සාපේක්ෂව අඩුය:එකම කාබන් වානේ කැපීම සඳහා, ලේසර් ඔක්සිජන් කැපීම සඳහා අවශ්‍ය ලේසර් බලය පිරිසිදු ලේසර් දියවන කැපීමට වඩා බෙහෙවින් අඩු විය හැකි අතර, උපකරණ පිරිවැය සහ බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කරයි.

4. හොඳ කැපුම් ගුණාත්මකභාවය:කාබන් වානේ ඝන තහඩු සඳහා, හොඳ සිරස් බවක් සහ අඩු ස්ලැග් (පරමාදර්ශී තත්වයක්) සහිත කැපුම් මතුපිටක් ලබා ගත හැකිය.

ක්‍රියාවලි ලක්ෂණ සහ සීමාවන්

1. ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීමේ හැකියාව:

• ප්‍රධාන වශයෙන් ප්‍රතික්‍රියාශීලී ලෝහ සඳහා: වඩාත්ම සාමාන්‍ය සහ කදිම යෙදුම් ද්‍රව්‍යය කාබන් වානේ වේ.

• මල නොබැඳෙන වානේ, ඇලුමිනියම්, තඹ ආදිය සඳහා සුදුසු නොවේ:
• මල නොබැඳෙන වානේ: ක්‍රෝමියම් (Cr) සහ අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍ය ඉහළ ද්‍රවාංක ඔක්සයිඩ (Cr2O3 වැනි) සාදනු ඇති අතර එමඟින් ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාව අඛණ්ඩව සිදුවීමට බාධා ඇති වන අතර, ස්ලැග් ඉවත් කිරීම පහසු නොවන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස රළු කැපුම් මතුපිටක් සහ බරපතල ස්ලැග් එල්ලීම සිදුවේ.
• ඇලුමිනියම් සහ තඹ: එහි ඔක්සයිඩවල ද්‍රවාංකය (Al2O3,CuO) උපස්ථරයට වඩා බෙහෙවින් වැඩි ය, එය දෘඩ කවචයක් මෙන් මතුපිට ආවරණය කරයි, ප්‍රතික්‍රියාව දිගටම පැවතීම වළක්වයි, සහ ලේසර් වලට ඉහළ පරාවර්තනයක් ඇත.

2. කැපුම් මතුපිට ලක්ෂණ:

• ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාව හේතුවෙන්, කැපුමේ මතුපිට ඔක්සයිඩ් තට්ටුවක් (බ්ලූයිං ප්‍රතිකාරයට සමාන) ඇති අතර (නයිට්‍රජන් කැපුමේ දීප්තිමත් පැත්තට සාපේක්ෂව) තරමක් රළු විය හැකිය.
• පතුලේ සුළු ස්ලැග් එකක් එල්ලී තිබිය හැකි අතර, ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් ප්‍රශස්ත කිරීමෙන් එය අවම කළ යුතුය.

3. තාප බලපෑමට ලක් වූ කලාපය විශාල වේ:ප්‍රචණ්ඩ ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාව වැඩි තාපයක් ජනනය කරනු ඇති අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස වැඩ කොටසෙහි තාප බලපෑමට ලක් වූ කලාපය ලේසර් උණු කිරීම සහ කැපීමට වඩා පළල් වන අතර වැඩ කොටසෙහි සමස්ත තාප විරූපණය තරමක් විශාල විය හැකිය.

අනෙකුත් කැපුම් ක්‍රියාවලීන් සමඟ සංසන්දනය කිරීම

VS. පිරිසිදු ලේසර් නයිට්‍රජන් කැපීම (දියවන කැපීම):

• නයිට්‍රජන් කැපීම: ලේසර් දියවන ලෝහය මගින්, අධි පීඩන නයිට්‍රජන් සමඟ දියවීම පිඹීම. ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාවක් නැත, කොටස දීප්තිමත් වන අතර ඔක්සයිඩ් ස්ථරයක් නොමැත, නමුත් වේගය මන්දගාමී වේ, ගෑස් පරිභෝජනය විශාල වන අතර පිරිවැය ඉහළ ය. එය මල නොබැඳෙන වානේ, ඇලුමිනියම් ආදිය සඳහා සුදුසු වන අතර ඝන කාබන් වානේ සඳහා එය ආර්ථිකමය නොවේ.
• ඔක්සිජන් කැපීම: ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියා එකතු කිරීම, වේගවත් වේගය, අඩු පිරිවැය, කාබන් වානේ සඳහා සුදුසු නමුත් කොටසේ ඔක්සයිඩ් තට්ටුවක් ඇත.

VS. සාම්ප්‍රදායික දැල්ල කැපීම (ඔක්සිඇසිටිලීන් කැපීම):

• සාම්ප්‍රදායික දැල්ල: දැල්ල පෙර රත් කිරීමෙන්, පිරිසිදු ඔක්සිජන් දහන කැපීම. මන්දගාමී පෙර රත් කිරීම, පුළුල් ස්ලිට්, අඩු නිරවද්‍යතාවය සහ විශාල තාප විරූපණය.
• ලේසර් ඔක්සිජන් කැපීම: අධි ශක්ති ලේසර් නිරවද්‍යතාවය, වේගවත් පූර්ව රත් කිරීම, කැපුම් මැහුම් ඉතා පටු (සහ ලේසර් ස්ථාන විෂ්කම්භය), ඉහළ නිරවද්‍යතාවය, sma
• බෑවුම, කුඩා තාප බලපෑම, සාම්ප්‍රදායික දැල්ල කැපීම නවීකරණය, ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් උත්ශ්‍රේණි කිරීමේ අනුවාදයයි.

සාරාංශය

ලේසර් දැල්ල සංයුක්ත (ලේසර් ඔක්සිජන්) කැපුම් යන්ත්‍රයේ මූලික මූලධර්මය වන්නේ පිරිසිදු ඔක්සිජන් පරිසරයක ලෝහයේ (යකඩ) ප්‍රචණ්ඩකාරී දහන ප්‍රතික්‍රියාව නිවැරදිව දැල්වීම සහ පවත්වා ගැනීම සඳහා අධි ශක්ති ලේසර් කදම්භයක් භාවිතා කිරීම සහ “1 1>2” කැපුම් ආචරණය ලබා ගැනීම සඳහා ලේසර්හි තාප ශක්තිය ලෝහ ඔක්සිකරණයේ රසායනික ශක්තිය සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීමයි. එය ලේසර්හි ඉහළ නිරවද්‍යතාවයේ සහ ඉහළ අවධානයේ වාසි ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයේ සහ ඔක්සිජන් දහනයේ අඩු පිරිවැයේ වාසි සමඟ පරිපූර්ණ ලෙස ඒකාබද්ධ කරයි, එය මධ්‍යම හා ඝන කාබන් වානේ තහඩු කැපීමේ ක්ෂේත්‍රයේ ප්‍රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි ප්‍රධාන ධාරාවේ ක්‍රියාවලියක් බවට පත් කරයි.