жаңалықтар

Көпіршіктеу, мәжбүрлеп гомогенизациялауда маңызды және кеңінен қолданылатын әдіс балқытылған шыныны ұсақтау және гомогенизациялау процестеріне айтарлықтай және күрделі әсер етеді. Мұнда егжей-тегжейлі талдау берілген.

1. Көпіршіктер технологиясының принципі

Көпіршіктер балқыту пешінің түбінде (әдетте балқыту аймағының соңғы бөлігінде немесе ұсақтау аймағында) көпіршіктердің (саптамалардың) бірнеше қатарын орнатуды қамтиды. Белгілі бір газ, әдетте сығылған ауа, азот немесе инертті газ, жоғары температурадағы балқытылған шыныға мерзімді немесе үздіксіз түрде айдалады. Газ балқыған шыны арқылы кеңейіп, көтеріліп, көтерілетін көпіршіктердің бағандарын жасайды.

2. Көпіршіктенудің ұсақтау процесіне әсері (бірінші кезекте оң)

Көпіршіктер негізінен газ көпіршіктерін кетіруге көмектеседі, осылайша әйнекті тазартады.

Көпіршікті кетіруге жәрдемдесу

Сору әсері: Үлкен, көтерілген көпіршіктерден кейін төмен қысымды аймақ пайда болып, «сорғы әсерін» жасайды. Бұл айналадағы балқытылған шыныдан кішкентай микро көпіршіктерді тиімді түрде тартып, жинайды және біріктіреді, оларды шығару үшін бетіне апарады.

Газдың ерігіштігінің төмендеуі: Айдалған газ, әсіресе инертті газ балқытылған шыныдағы еріген газдарды (мысалы, SO₂, O₂, CO₂) сұйылтып, олардың парциалды қысымын төмендете алады. Бұл көтерілген көпіршіктерге еріген газдардың бөлінуін жеңілдетеді.

Жергілікті аса қанықтыру төмендеді: Көтерілген көпіршіктер дайын газ-сұйықтық интерфейсін қамтамасыз етеді, бұл аса қаныққан еріген газдардың көпіршіктерге ерітуін және таралуын жеңілдетеді.

Қысқартылған фининг жолы: Көтерілген көпіршікті бағандар еріген газдар мен микро көпіршіктердің бетіне қарай жылжуын жылдамдататын «жылдам жолдар» ретінде әрекет етеді.

Көбік қабатының бұзылуы: Беткейге жақын жерде көтерілетін көпіршіктер газдың шығуына кедергі болатын тығыз көбік қабатын бұзуға көмектеседі.

Потенциалды теріс әсерлер (бақылауды қажет етеді)

Жаңа көпіршіктерді енгізу: Көпіршіктеу параметрлері (газ қысымы, жиілігі және тазалығы) дұрыс басқарылмаса немесе саңылаулар бітеліп қалса, процесс қажетсіз жаңа, кішкентай көпіршіктерді енгізуі мүмкін. Егер бұл көпіршіктерді жою немесе кейінгі ұсақтау кезінде еріту мүмкін болмаса, олар ақауларға айналады.

Газды дұрыс таңдамау: Егер айдалған газ балқытылған әйнекпен немесе ерітілген газдармен қолайсыз әрекеттессе, одан алу қиынырақ газдар немесе қосылыстар пайда болуы мүмкін, бұл ұсақтау процесіне кедергі келтіруі мүмкін.

3. Көпіршіктердің гомогенизация процесіне әсері (бірінші кезекте оң)

Көпіршіктер араластыруды және гомогенизацияны айтарлықтай жақсартадыбалқытылған шыны.

Жетілдірілген конвекция және қозу

Тік циркуляция: Көпіршікті бағандар көтерілген сайын балқытылған шынымен салыстырғанда олардың төмен тығыздығы жоғары қарай күшті ағын жасайды. Көтерілген әйнекті толтыру үшін айналадағы және астыңғы әйнек көпіршікті бағанға қарай көлденең ағып, қуатты жасайды.тік айналымнемесеконвекция. Бұл мәжбүрлі конвекция балқытылған шынының көлденең араласуын айтарлықтай жылдамдатады.

Араластыру: Көтерілген көпіршіктер мен қоршаған балқыған шыны арасындағы жылдамдық айырмашылығы ығысу күштерін тудырады, бұл шынының көрші қабаттары арасында диффузиялық араласуға ықпал етеді.

Интерфейсті жаңарту: Көтерілген көпіршіктердің қозуы әртүрлі құрамдағы шынылар арасындағы байланыс интерфейстерін үздіксіз жаңартып, молекулалық диффузияның тиімділігін арттырады.

Стратификация мен стриацияның бұзылуы

Күшті конвекция тиімді түрде бұзыладыхимиялық немесе термиялық стратификацияжәнежолақтартығыздық айырмашылығынан, температура градиенттерінен немесе біркелкі емес азықтандырудан туындаған. Ол осы қабаттарды араластыруға арналған негізгі ағынға қосады.

Бұл әсіресе жоюға көмектеседі«өлі аймақтар»резервуардың түбінде, ұзақ тоқыраудан туындаған кристалдануды немесе қатты біртексіздікті азайтады.

Гомогенизация тиімділігінің жоғарылауы

Табиғи конвекциямен немесе температура-градиенттік ағындармен салыстырғанда, көпіршіктену нәтижесінде пайда болатын мәжбүрлі конвекцияныңжоғары энергия тығыздығы және кеңірек қол жетімділік. Бұл біртектіліктің қалаған деңгейіне жету үшін қажет уақытты айтарлықтай қысқартады немесе сол мерзім ішінде жоғары біркелкілікке қол жеткізеді.

Ықтимал теріс әсерлер (назар аударуды қажет етеді)

Отқа төзімді материал эрозиясы: Көтерілген көпіршіктердің жоғары жылдамдықты ағыны және олар тудыратын қарқынды конвекция резервуар түбі мен бүйір қабырғасының отқа төзімді материалдарының күшті эрозиясын және коррозиясын тудырып, пештің қызмет ету мерзімін қысқартады. Бұл сондай-ақ балқытылған шыныға эрозия өнімдерін енгізіп, біртектіліктің жаңа көздерін (тастар, жолақтар) жасай алады.

Ағын үлгілерінің бұзылуы: Көпіршік нүктесінің орналасуы, көпіршік өлшемі немесе жиілігі нашар жобаланған болса, олар балқыту ыдысындағы бастапқы, пайдалы температура мен табиғи ағын өрістеріне кедергі келтіруі мүмкін. Бұл жаңа біртекті емес аймақтарды немесе құйындыларды тудыруы мүмкін.

4. Көпіршіктер технологиясын басқарудың негізгі параметрлері

Көпіршікті позиция: Әдетте балқу аймағының соңғы бөлігінде (шикізаттың негізінен балқытылғанын қамтамасыз ету) және ұсақтау аймағында. Ағын мен температура өрістерін оңтайландыру үшін орынды таңдау керек.

Газды таңдау: Опцияларға ауа (құны төмен, бірақ күшті тотықтырғыш қасиеттері), азот (инерттік) және аргон сияқты инертті газдар (ең жақсы инерттілік, бірақ қымбат) кіреді. Таңдау шыны құрамына, тотықсыздандырғыш күйіне және құнына байланысты.

Көпіршік өлшемі: Ең дұрысы - үлкенірек көпіршіктерді шығару (диаметрі бірнеше миллиметрден сантиметрге дейін). Кішкентай көпіршіктер баяу көтеріледі, әлсіз сору әсері бар және оңай шығарылмауы мүмкін, ақауларға айналады. Көпіршік өлшемі саптаманың дизайнымен және газ қысымымен бақыланады.

Көпіршіктер жиілігі: Мерзімді көпіршіктер (мысалы, бірнеше минут сайын) жиі үздіксіз көпіршіктен гөрі тиімдірек. Ол көпіршіктердің шығуына және әйнектің тұрақтануына уақыт бере отырып, күшті бұзылулар тудырады. Қарқындылық (газ ағынының жылдамдығы және қысым) шыны тереңдігі мен тұтқырлығына сәйкес болуы керек.

Көпіршікті нүктенің орналасуы: Резервуардың бүкіл енін жабатын бірнеше жолдарды сатылы түрде орналастыру конвекцияның барлық бұрыштарға жетуін қамтамасыз етіп, «өлі аймақтарды» болдырмайды. Аралықты оңтайландыру қажет.

Газдың тазалығы: Жаңа мәселелердің алдын алу үшін ылғал немесе басқа газдар сияқты қоспалардан аулақ болу керек.

Қорытындылай келе, көпіршіктер күшті тік айналым мен қозуды жасау үшін балқытылған шыныға газды айдайтын маңызды технология болып табылады. Бұл кіші және үлкен көпіршіктердің біріктірілуіне және шығарылуына көмектесетін ішкі ұсақтау процесін айтарлықтай жылдамдатып қана қоймайды, сонымен қатар химиялық және термиялық біртекті емес қабаттарды тиімді түрде бұзады және ағынның өлі аймақтарын жояды. Демек, ол әйнектің гомогенизация тиімділігі мен сапасын айтарлықтай жақсартады. Дегенмен, жаңа көпіршікті ақауларды енгізуді, отқа төзімді эрозияны нашарлатуды немесе бастапқы ағын өрісін бұзуды болдырмау үшін газды таңдау, позиция, жиілік және көпіршік өлшемі сияқты негізгі параметрлерді қатаң бақылау қажет. Сондықтан, оның әлеуетті кемшіліктері болса да, көпіршіктер шыны өндірісін айтарлықтай жақсарту үшін оңтайландырылатын негізгі технология болып табылады.