Цайрдуулах нь ганг зэвнээс хамгаалах хамгийн түгээмэл арга юм. Үндсэндээ,цайрдсан ванннь металл эд ангиудыг бүрэхэд ашигладаг хайлсан цайрын том данх юм. Цэвэр ганг энэ ваннд дүрэхэд цайр нь гадаргуу дээр хурдан наалдаж, бат бөх, зэврэлтэнд тэсвэртэй өнгөлгөө үүсгэдэг. Цайрдуулах нь 150 гаруй жилийн турш оршин тогтнож ирсэн боловч гайхалтай үр ашигтай, байгаль орчинд ээлтэй хэвээр байна. Үнэндээ үүнийг байгаль орчинд ээлтэй зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэх хамгийн сайн процессуудын нэг гэж нэрлэдэг. Үүний үр дүнд гадаа хамгийн бага засвар үйлчилгээтэйгээр хэдэн арван жил тэсвэрлэх чадвартай ган бий болсон. Доор бид ган эд анги хэрхэн тоостой хуучин металлаас цайрын хуягтай болж, цайрдсан ваннд хэрхэн шилждэгийг алхам алхмаар тайлбарлах болно.
Цайрдсан банн гэж юу вэ?
Цайрдуулах ванн гэдэг нь ойролцоогоор 450°C (842°F) хүртэл халаасан хайлсан цайрын сав юм. Ган эд ангиудыг мөнгөлөг шингэн металл шиг харагддаг энэхүү халуун цайр руу дүрнэ. Дүрэх үед цайр нь ган дахь төмөртэй урвалд орж, цайр болон гангийн хооронд металлургийн холбоо үүсгэдэг. Практикт компаниуд үүнийг ихэвчлэн ... гэж нэрлэдэг.халуун дүрж цайрдуулахүйл явц – ганг “халуун” (хайлсан) цайрт дүрэх.
Энэ арга нь маш үр дүнтэй. Цайрын банн нь ихэвчлэн 98%-иас дээш цэвэр цайртай байдаг бөгөөд конвейер эсвэл краны системүүд нь ган хэсгүүдийг болгоомжтой өнцгөөр байрлуулдаг бөгөөд ингэснээр цайр нь эд ангийн булан бүрт урсах боломжтой. Хөндий хэлбэр эсвэл хоолой хүртэл цайраар дүүрдэг тул дотор талыг гадна талаас нь гадна талаас нь бүрдэг. Салбарын нэгэн гарын авлагын хэлснээр халуун дүрж цайрдуулах нь "бүрэн дүрэх" үйл явц юм - ган бүрэн дүрж, цайраар бүрдэг.бүгддотор болон гадна гадаргуу. Хэдэн минутын дараа ганг шинэ гялалзсан металл бүрхүүлээр өргөв.
Халуун дүрж цайрдуулах үйл явц (Эхнээс нь дуустал)
Цайрдуулах үйл явц нь хэд хэдэн гол үе шаттай. Цайр нь зөвхөн төгс цэвэр гадаргуу дээр л наалддаг тул үе шат бүрийг сайтар хийх хэрэгтэй. Ерөнхийдөө алхамууд нь:
Цэвэрлэгээ (Тосгүйжүүлэх ба даршилж авах):Эхлээд ганг тос, тос, сул зэвийг арилгахын тулд сайтар цэвэрлэдэг. Үүнд ихэвчлэн ганг тосгүйжүүлдэг халуун шүлтлэг (идэмхий) уусмал ордог. Дараа нь ганг хүчиллэг даршилсан ваннд (ихэвчлэн шингэрүүлсэн хүхрийн эсвэл давсны хүчил) хийж, тээрмийн хайрс болон зэвийг арилгадаг. Даршилсны дараа зөрүүд шороо, будаг эсвэл шаарыг гараар эсвэл тэсэлгээгээр зайлуулдаг. Товчхондоо, цайр бохир гантай наалдахгүй тул бүх бохирдлыг арилгах ёстой.
Флюксинг:Цайрдуулахын өмнөхөн цэвэр ганг флюс уусмалд дүрдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн цайрын аммонийн хлоридын холимог юм. Флюс нь ислийн үлдсэн ул мөрийг цэвэрлэж, дүрэхээс өмнө шинэ исэлдэлт үүсэхээс сэргийлдэг. Зарим үйлдвэрт цайрын ванны дээр нимгэн "флюс хөнжил" хүртэл хөвж, ган орох үед тосыг нь арилгахад тусалдаг. Флюсжүүлэх алхам нь маш чухал: энэ нь хайлсан цайрын лаазыг ...нойтонганг жигд тавина.
Цайрын ваннд дүрэх нь:Одоо үйл явцын гол хэсэг ирлээ. Бэлтгэсэн ганг хайлсан цайрын данханд аажмаар (ихэвчлэн өнцгөөр) буулгаж, ихэвчлэн ~450°C температурт барьдаг. Доорх зурагт ган дам нуруу халуун цайрын ваннд орж байгааг харуулж байна. Ган нь шингэн металлд хүрмэгц урвал эхэлдэг. Цайр нь төмрийн гадаргуутай хайлж эхэлдэг бөгөөд шингэн цайр нь бүхэл бүтэн хэсгийг тойрон урсдаг. Ванны дотор цайр болон төмөр нь металлургийн урвалаар хэд хэдэн хайлшийн давхарга үүсгэдэг. Энэ хугацаанд (ихэвчлэн хэдэн минут) бүрхүүл нь зохих зузаандаа хүрдэг.хайлсанЦайр нь гангийн гадаргуу дээр наалдаж, дараа нь хөрч, хатуу гаднах бүрхүүл үүсгэдэг.
Зураг: Ган эд ангиудыг халуун дүрж цайрдсан ваннд дүрж байна. Хайлсан цайр (шингэн мөнгө) нь ганг хурдан бүрхэж байна.
Үйлдвэрийн операторууд дүрэх хугацааг сайтар тооцоолдог. Ихэнх эд ангиудын хувьд 4-5 минут дүрэхэд хангалттай. Том эсвэл дулаалгатай эд ангиуд бүрэн температурт хүрэхийн тулд илүү удаан хугацаа шаардагдаж магадгүй. Халсны дараа эд ангийг аажмаар өргөдөг. Дээшлэх үед илүүдэл цайр нь гадагшилдаг бөгөөд заримдаа чичиргээ эсвэл эргүүлэх замаар тусалдаг. Үлдсэн цайрын нимгэн бүрхүүл нь хөрч, хатуурч, гадна талдаа тод мөнгөлөг өнгөлгөөтэй болдог. Үнэндээ шинэхэн цайрдсан ган ихэвчлэн гялалздаг; хатуурах үед гадаргуу дээр талстжсан цайрын онцлог "цоохор" буюу цасан ширхэгтэй төстэй хээ гарч ирж болно.
Хөргөх (Идэвхгүйжүүлэх/Бөхөөх):Бүрсэн ганг гаргаж авсны дараа хөргөнө. Үүнийг энгийн агаараар хөргөх эсвэл халуун ганг усанд эсвэл химийн идэвхгүйжүүлэгч ваннд бөхөөх замаар хийж болно. Тусгай хатуурал шаардлагагүй - цайр/ган холбоо аль хэдийн хатуу болсон байдаг. Үүсч болзошгүй цайрын исэл (цагаан зэв)-ийн нимгэн гаднах давхаргыг ихэвчлэн ганцааранг нь үлдээдэг эсвэл хөнгөн боловсруулдаг. Будсан эд ангиас ялгаатай нь цайрдсан ган нь ихэвчлэн шаарддагцаашид өнгөлгөө хийх шаардлагагүйбат бөх байдлын хувьд.
Шалгалт:Эцсийн алхам бол хурдан харааны болон техникийн үзлэг юм. Байцаагч нар бүх хэсгийг бүрсэн эсэхийг шалгаж, зузааныг хэмждэг. Цайр нь зөвхөн цэвэр металлтай наалддаг тул муу толбыг илрүүлэхэд хялбар байдаг (нүцгэн ган нь тод харагддаг). Стандарт хэмжүүрүүд нь техникийн шаардлагад нийцэж байгаа эсэхийг шалгахын тулд бүрхүүлийн зузааныг хэмждэг. Энэ үед цайрдсан ган нь ашиглахад бэлэн болсон бөгөөд олон жилийн турш зэврэлтэнд тэсвэртэй байх баталгаатай болно.
Усанд орох дотор: Металлурги ба хамгаалалт
Хайлсан цайрын доторх ганд үнэндээ юу тохиолддог нь химийн нарийн төвөгтэй хэсэг бөгөөд цайрдалтын гайхалтай давуу талуудын нэг юм. Халуун ган ваннд байх үед цайрын атомууд төмөр болж хувирч хэд хэдэн металл хоорондын нэгдэл үүсгэдэг. Америкийн Цайруулагчдын Холбоо үүнийг хөндлөн огтлолоор харуулж байна: бараг цэвэр цайрын гаднах давхарга (эта давхарга гэж нэрлэдэг) бөгөөд түүний доор гангийн зааг дээр 3 хатуу хайлшийн давхарга (гамма, дельта, зета гэж нэрлэдэг) байдаг. Гайхалтай нь эдгээр цайр-төмрийн хайлшийн давхаргууд нь...зөөлөн гангаас ч хатууЖишээлбэл, жижиг зураас нь энэхүү олон давхаргат бүрхүүлээр амархан нэвтэрдэггүй. Практикт цайрдсан бүрхүүл нь маш бат бөх бөгөөд үрэлтэд тэсвэртэй байдаг.
Өөр нэг гол давуу тал нь катодын (тахилын) хамгаалалт юм. Цайр нь гангаас илүү электрохимийн идэвхтэй байдаг. Энгийнээр хэлбэл, хэрэв бүрхүүлийг нүцгэн ган хүртэл маажвал эргэн тойрон дахь цайр эхлээд зэврэлтэд орж, ганг хамгаална. Үнэндээ халуун дүрж цайрдуулах нь үүгээрээ алдартай: нэг эх сурвалжид нүцгэн ган (¼ инч хүртэл) зураасанд ил гарсан ч "эргэн тойрон дахь бүх цайрыг хэрэглэх хүртэл зэврэлт эхлэхгүй" гэж тэмдэглэсэн байдаг. Энэ нь жижиг нүхийг дахин будах шаардлагагүй гэсэн үг; цайр нь цаг хугацааны явцад өөрийгөө золиослодог.
Олон жилийн турш агаар, борооны нөлөөнд өртөх нь цайрыг хоргүй дайвар бүтээгдэхүүн (исэл, гидроксид, карбонат) болгон хувиргадаг - энэ нь хуучин цайрдсан металл дээр харагдаж болох саарал өнгийн бүрхүүл юм. цайрын патина аажмаар хамгаалалтын гаднах царцдас үүсгэдэг бөгөөд энэ нь зэврэлтийг улам удаашруулдаг. Үнэндээ бүрэн элэгдэлд орсон цайрдсан ган нь нүцгэн гангаас 30 дахин удаан зэврдэг. Практикт энэ нь цайрдсан бүрхүүл нь орчноос хамааран засвар үйлчилгээ шаарддаггүй 50-60 жил ба түүнээс дээш хугацаанд үргэлжилдэг гэсэн үг юм.
Гайхалтай давуу талуудЦайрдуулах
Цайрдуулах нь энгийн металл бүрхүүлээс хүлээж болохгүй хэд хэдэн "гайхалтай" хүчин зүйлийг санал болгодог.
1. Бүрэн хамрах хүрээ:Халуун дүрж цайрдуулах нь эд ангийг нэвт шингээдэг тул хөндий хэсгүүдийн дотор болон хоолойн дотор талыг бүрхдэг. Сойзоор буддаг будгаас ялгаатай нь утас болон далд булангууд нь цайрыг шингээдэг. Энэхүү бүрэн дүрэлт нь зэв нь гэнэтийн цэгүүдээс сэм нэвтэрч чадахгүй гэсэн үг юм.
2. Суурилуулсан бат бөх чанар:Цайр-төмрийн давхаргууд нь угаасаа хатуу бөгөөд элэгдэлд тэсвэртэй байдаг. Зарим туршилтаар цайрдсан гангийн бүрхүүл дууссан байна.арван удааердийн будгаас илүү үрэлтэд тэсвэртэй. Гаднах цэвэр цайрын давхарга (эта) нь илүү зөөлөн, уян хатан тул цохилтод тэсвэртэй байдаг бол дотор талын хайлшин давхаргууд нь гангаас илүү хатуу байдаг. Энэхүү олон давхаргат холболт нь цайрдсан эд ангиудыг барзгар харьцах, элэгдэлд тэсвэртэй болгодог.
3. Өөрийгөө эдгээх (катодын) хамгаалалт:Дээр дурдсанчлан, цайр нь ганг хамгаалахын тулд "өөрийгөө золиослох" болно. Цайрдсан ган дээрх жижиг зураас нь зэврэхгүй, учир нь цайр эхлээд зэврдэг (катодын хамгаалалт гэж нэрлэдэг). Будсан ганд юу тохиолддогийг (зэв нь будгийн доор мөлхдөг) "хажуу тийш мөлхөх" гэж нэрлэдэг бөгөөд цайрдсан нь үндсэндээ үүнээс сэргийлдэг.
4. Хурдан эргэлт:Хүнд тоног төхөөрөмж байгаа хэдий ч цайрдуулах үйл явц хурдан байдаг. Нэг хэсгийг өлгөөд цайрд дүрэхэд хэдхэн минут л хангалттай. Бэлтгэл ажил нь ихэвчлэн химийн цэвэрлэгээнээс бүрддэг бөгөөд сайн ажилладаг үйлдвэр нь захиалгыг хэдхэн хоногийн дотор боловсруулж чаддаг. Үнэндээ орчин үеийн цайрдуулах цехүүд жижиг захиалгын 24 цагийн үйлчилгээ үзүүлдэг.
5. Урт хугацааны үйлчилгээний хугацаа:Цайрдсан бүрхүүл нь ганг дахин будахгүйгээр хэдэн арван жилийн турш хамгаалж чаддаг. Ердийн гадаа (үйлдвэрлэлийн эсвэл хөдөөгийн) нөхцөлд анхны засвар үйлчилгээ хийхэд 50 гаруй жил шаардагддаг нь түгээмэл байдаг. Энэхүү урт хугацааны үйлчилгээ нь цайрдалтыг үе үе дахин будахаас илүү хэмнэлттэй болгодог.
6. Байгаль орчинд ээлтэй байдал:Цайрдуулах үйл явц харьцангуй цэвэр байдаг. Хэрэглэсэн цайрыг дахин боловсруулдаг бөгөөд будаг шиг ууршимтгай органик уусгагч байдаггүй. Цайрдуулсан ган нь ашиглалтын хугацаа дуусахад 100% дахин боловсруулагддаг. Салбарын бүлгүүд цайрдалтыг "хамгийн байгаль орчинд ээлтэй" зэврэлтээс хамгаалах хэрэгсэл гэж тэмдэглэдэг.
7. Таних боломжтой өнгөлгөө:Цайрдсан ган нь ихэвчлэн онцлог шинж чанартай байдагээрмэлэсвэл түүний гадаргуу дээр цасан ширхэгтэй төстэй хээ байдаг. Эдгээр мөнгөлөг талстууд нь цайрын ширхэгийг хатууруулж, цайрдсан гадаргууд өвөрмөц төрхийг өгдөг. Энэ нь жинхэнэ халуун дүрсэн бүрхүүл байгааг илтгэх харааны дохио юм.
Өндөр чанартай тоног төхөөрөмж: Бонан Тех компанийн хоолойн цайрдалтын үйлдвэр
Томоохон цайрдалтын цехүүд эдгээр процессыг тасралтгүй ажиллуулахын тулд хүнд даацын машин механизм ашигладаг. Жишээлбэл, тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгч Бонан Технологи ХХК нь өөрийн"Дээд зэрэглэлийн хоолойн цайрдалтын үйлдвэр"өндөр чанартай ган болон эд ангиудаар хийгдсэн. Тэдний автоматжуулсан шугамууд нь хоолой өлгөх зориулалттай бэхэлгээ, шүлтлэг тос шингээгч сав, хүчиллэг даршилсан ногоо, флюс станц, цайрын данхаар дамжуулагч, бөхөөх сав зэрэг бүх зүйлийг зохицуулдаг. Бонан нь хоолойн цайрдалтын үйлдвэрүүд нь бүх хоолойн диаметртэй тасралтгүй үйлдвэрлэлтэд зориулагдсан болохыг тэмдэглэжээ.
Зураг: Ашиглалтад байгаа тасралтгүй хоолойн цайрдалтын шугам. Ийм автоматжуулсан үйлдвэрүүд нь хоолойн хэсгүүдийг цэвэрлэх, флюсжуулах, хайлсан цайрын ваннд шилжүүлэх замаар зөөдөг.
Бонан Тех компанийн шугамд алхам бүрийг сайтар хянадаг. Үнэндээ хоолойг цайрдуулах нь ихэвчлэн дараах тодорхой үе шатуудыг дагадаг:
Каустик цэвэрлэгээ:Хоолойнууд тос болон тээрмийн хайрсыг арилгахын тулд халуун натрийн гидроксид ваннд ордог.
Хүчиллэг даршилсан ногоо:Дараа нь тэд зэв болон үлдсэн ислийг уусгахын тулд хүчиллэг ваннд (ихэвчлэн HCl эсвэл H₂SO₄) ордог.
Угаах ба шингэнээр угаах:Угаасны дараа хоолойг цайр-аммонийн хлоридын флюсийн уусмалд дүрж, цайрдуулахаас өмнө ган нь исэлгүй хэвээр байгааг баталгаажуулдаг.
Хатаах:Ган дээрх аливаа чийгийг агаар хатаагчаар үлээж эсвэл ууршуулдаг.
Усанд дүрэх (Цайрын ванн):Хоолойнуудыг хайлсан цайрын данх руу хийдэг. Халуун дүрэлт нь тэдгээрийг цайраар сайтар бүрдэг.
Бөхөөх:Эцэст нь халуун цайрдсан хоолойг бүрээсийг түгжихийн тулд ус эсвэл унтраах ваннд хурдан хөргөнө.
Одоо гарч ирж буй хоолой бүр зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд жигд цайрын бүрхүүлтэй болсон. Бонаны тайлбарын дагуу тэдний"Хоолойнд зориулсан автомат цайрдуулах машин""цайрдуулах бүх төрлийн хоолойг" зохицуулах чадвартай бөгөөд маш том эсвэл жижиг хоолойнууд ч гэсэн зохих цайрын давхаргатай болохыг баталгаажуулдаг.
Дүгнэлт
Цайрдсан ванн нь зүгээр л металл савнаас илүү зүйл бөгөөд энэ нь ганд бараг өөрөө эдгэрдэг бамбай өгдөг батлагдсан, шинжлэх ухаанд суурилсан процессын төв юм. Цэвэрлэх үе шатнаас эхлээд халуун цайр дүрэх хүртэл алхам бүрийг бат бөх, металлургийн аргаар наалдсан бүрхүүл үүсгэхээр оновчтой болгосон. Цайрдсан ган нь зэвэнд тэсвэртэй төдийгүй олон давхаргат хайлш, маш бат бөх чанар, хэдэн арван жилийн ашиглалтын хугацаатай тул гайхалтай сайн ажилладаг болохыг бид харсан.
Та гүүр барих инженер эсвэл хашааны шон сонгож буй байшингийн эзэн байсан ч хамаагүй, цайрдсан банн хийх үйл явцыг ойлгох нь цайрдсан ган яагаад ийм үр дүнтэй болохыг тайлбарлахад тусалдаг. Товчхондоо, хайлсан цайрын энэхүү энгийн банн дотор хүчирхэг бөгөөд гайхалтай нарийн хамгаалалтын систем оршдог бөгөөд энэ нь ган байгууламжийг үе дамжин аюулгүй байлгах болно.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 5-р сарын 21