იზოსტატიკური დაჭერით გრაფიტის დეტალური ახსნა (2)

1.4 მეორადი სახეხი

პასტა დაფქული, დაფქვილი და გაცრილი ნაწილაკებად ათეულობით ასობით მიკრომეტრის ზომით, სანამ თანაბრად შერეული იქნება. იგი გამოიყენება როგორც საწნეხი მასალა, რომელსაც უწოდებენ დაჭერის ფხვნილს. მეორადი დაფქვის მოწყობილობა ჩვეულებრივ იყენებს ვერტიკალურ როლიკებით წისქვილს ან ბურთის წისქვილს.

1.5 ფორმირება

ჩვეულებრივი ექსტრუზიისა და ჩამოსხმისგან განსხვავებით,იზოსტატიკური დაჭერით გრაფიტიიქმნება ცივი იზოსტატიკური დაჭერის ტექნოლოგიის გამოყენებით (სურათი 2). შეავსეთ ნედლეულის ფხვნილი რეზინის ფორმაში და დატკეპნეთ ფხვნილი მაღალი სიხშირის ელექტრომაგნიტური ვიბრაციის საშუალებით. დალუქვის შემდეგ, მტვერსასრუტით გაასუფთავეთ ფხვნილის ნაწილაკები, რათა მათ შორის ჰაერი გამოწუროთ. მოათავსეთ იგი მაღალი წნევის კონტეინერში, რომელიც შეიცავს თხევად მედიას, როგორიცაა წყალი ან ზეთი, დააწექით 100-200 მპა-მდე და დაჭერით ცილინდრულ ან მართკუთხა პროდუქტად.

პასკალის პრინციპის მიხედვით, რეზინის ყალიბზე ზეწოლა ხდება ისეთი თხევადი საშუალებით, როგორიცაა წყალი და წნევა ყველა მიმართულებით თანაბარია. ამგვარად, ფხვნილის ნაწილაკები არ არის ორიენტირებული ყალიბში შევსების მიმართულებით, არამედ შეკუმშულია არარეგულარული განლაგებით. ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ გრაფიტი ანისოტროპულია კრისტალოგრაფიული თვისებებით, საერთო ჯამში, იზოსტატიკური დაჭერით გრაფიტი იზოტროპულია. ჩამოყალიბებულ პროდუქტებს აქვთ არა მხოლოდ ცილინდრული და მართკუთხა ფორმები, არამედ ცილინდრული და ჯვარედინი ფორმები.

იზოსტატიკური დაჭერით ჩამოსხმის მანქანა ძირითადად გამოიყენება ფხვნილის მეტალურგიის ინდუსტრიაში. მაღალი დონის ინდუსტრიების მოთხოვნილების გამო, როგორიცაა აერონავტიკა, ბირთვული მრეწველობა, მყარი შენადნობები და მაღალი ძაბვის ელექტრომაგნიტური, იზოსტატიკური დაჭერის ტექნოლოგიის განვითარება ძალიან სწრაფია და მას აქვს უნარი აწარმოოს ცივი იზოსტატიკური წნეხი მანქანები სამუშაო ცილინდრით. შიდა დიამეტრი 3000 მმ, სიმაღლე 5000 მმ და მაქსიმალური სამუშაო წნევა 600 მპა. ამჟამად ცივი იზოსტატიკური საწნეხი მანქანების მაქსიმალური სპეციფიკაციები, რომლებიც გამოიყენება ნახშირბადის ინდუსტრიაში იზოსტატიკური დაჭერით გრაფიტის წარმოებისთვის არის Φ 2150 მმ × 4700 მმ, მაქსიმალური სამუშაო წნევით 180 მპა.

1.6 გამოცხობა

გამოწვის პროცესში ხდება რთული ქიმიური რეაქცია აგრეგატსა და შემკვრელს შორის, რაც იწვევს შემკვრელის დაშლას და გამოყოფს დიდი რაოდენობით აქროლად ნივთიერებას, ასევე განიცდის კონდენსაციის რეაქციას. დაბალტემპერატურულ წინასწარ გაცხელების ეტაპზე ნედლი პროდუქტი გაცხელების გამო ფართოვდება, ხოლო შემდგომ გაცხელების პროცესში მოცულობა იკლებს კონდენსაციის რეაქციის გამო.

რაც უფრო დიდია ნედლეულის მოცულობა, მით უფრო რთულია აქროლადი ნივთიერების გამოყოფა, ხოლო ნედლეულის ზედაპირი და ინტერიერი მიდრეკილია ტემპერატურის განსხვავებების, არათანაბარი თერმული გაფართოებისა და შეკუმშვისკენ, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ნედლეულის ბზარები.

მისი დახვეწილი სტრუქტურის გამო, იზოსტატიკური დაჭერით გრაფიტი მოითხოვს განსაკუთრებულად ნელ გამოწვის პროცესს და ტემპერატურა ღუმელის შიგნით უნდა იყოს ძალიან ერთგვაროვანი, განსაკუთრებით ტემპერატურულ ეტაპზე, სადაც ასფალტის აქროლადი ნივთიერებები სწრაფად გამოიყოფა. გათბობის პროცესი უნდა ჩატარდეს სიფრთხილით, გათბობის სიჩქარით არაუმეტეს 1℃/სთ და ტემპერატურის სხვაობით ღუმელში 20℃-ზე ნაკლები. ამ პროცესს დაახლოებით 1-2 თვე სჭირდება.

1.7 გაჟღენთვა

გამოწვის დროს გამოიყოფა ქვანახშირის ფისის წიწაკის აქროლადი ნივთიერება. გაზის გამონადენისა და მოცულობის შეკუმშვის დროს პროდუქტში რჩება წვრილი ფორები, რომელთაგან თითქმის ყველა ღია ფორია.

პროდუქტის მოცულობის სიმკვრივის, მექანიკური სიძლიერის, გამტარობის, თბოგამტარობისა და ქიმიური წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას წნევის გაჟღენთის მეთოდი, რომელიც გულისხმობს ნახშირის ფისის გაჟღენთვას პროდუქტის შიგნით ღია ფორების მეშვეობით.

პროდუქტი ჯერ წინასწარ უნდა გაცხელდეს, შემდეგ კი მტვერსასრუტი და გაჟღენთილი ავზში. შემდეგ, ნახშირის გამდნარი ფისის ასფალტი ემატება გაჟღენთილ ავზს და ზეწოლას ახდენს, რათა გაჟღენთილი ასფალტი შევიდეს პროდუქტის შიგნით. ჩვეულებრივ, იზოსტატიკური დაჭერით გრაფიტი გადის გაჟღენთილი გამოწვის მრავალ ციკლს.

1.8 გრაფიტიზაცია

გააცხელეთ კალცინირებული პროდუქტი დაახლოებით 3000 ℃ ტემპერატურამდე, მოაწყეთ ნახშირბადის ატომების გისოსები მოწესრიგებულად და დაასრულეთ ტრანსფორმაცია ნახშირბადიდან გრაფიტში, რასაც გრაფიტიზაცია ეწოდება.

გრაფიტიზაციის მეთოდები მოიცავს აჩესონის მეთოდს, შიდა თერმული სერიების შეერთების მეთოდს, მაღალი სიხშირის ინდუქციურ მეთოდს და ა.შ. ჩვეულებრივ Acheson პროცესს სჭირდება დაახლოებით 1-1,5 თვე პროდუქტების ჩატვირთვასა და ღუმელიდან გამოშვებას. თითოეულ ღუმელს შეუძლია გაუმკლავდეს რამდენიმე ტონა ათეულ ტონა შემწვარ პროდუქტს.