1. Žemos temperatūros išankstinio pašildymo etapas (kambario temperatūra iki 350 ℃)
Kai tikroji žalio korpuso kaitinimo temperatūra pasiekia 100–230 laipsnių Celsijaus, žalias korpusas pradeda minkštėti, sumažėja vidinis įtempis, tūris šiek tiek išsiplečia, tačiau lakiųjų medžiagų neišsiskiria daug ir žalias korpusas pasiekia plastiškumo būseną. Šiame etape pagrindinė funkcija yra pašildyti anglies luitą. Dėl temperatūros ir slėgio skirtumų žaliame luite kai kurie lengvieji asfalto komponentai migruoja, difunduoja ir teka. Temperatūrai kylant iki 230–400 ℃, asfalto irimo greitis palaipsniui didėja. Ypač esant 350–400 ℃ temperatūrai, asfaltas smarkiai skyla ir išsiskiria didelis kiekis lakiųjų medžiagų. Šiame etape reikia kontroliuoti kaitinimo greitį, kad būtų išvengta staigaus temperatūros kilimo, dėl kurio susikauptų vidiniai įtempiai, ir tuo pačiu metu būtų išvengta greito lakiųjų medžiagų išsiskyrimo, kuris gali sukelti įtrūkimus anglies luite.
2. Vidutinės temperatūros koksavimo etapas (350 ℃ iki 800 ℃)
Kai faktinė žaliojo kūno kaitinimo temperatūra pakyla iki 400–550 ℃, asfalto skilimo ir lakumo greitis sulėtėja, pereinant į etapą, kuriame vyrauja polikondensacijos reakcija. Aukštoje temperatūroje asfaltas termiškai skyla ir polikondensuojasi, susidarant puskoksiui. Šiuo metu išsiskiriančių lakiųjų medžiagų kiekis sumažėja, o žaliojo kūno tūris keičiasi iš plėtimosi į susitraukimą. Kai faktinė žaliojo kūno kaitinimo temperatūra pasiekia 500–700 ℃, iš asfalto susidaręs puskoksis toliau virsta rišiklio koksu (asfalto koksu), asfalto skilimo metu išsiskiriančių lakiųjų medžiagų kiekis dar labiau sumažėja, o anglies žaliasis kūnas toliau traukiasi. Šiuo metu asfalto rišiklis virsta rišiklio koksu, o anglies žaliojo kūno šilumos laidumas padidėja. Šis etapas yra labai svarbus, turintis įtakos degimo kokybei. Rišiklis patiria daug sudėtingų skilimo, polimerizacijos, ciklizacijos ir aromatizacijos reakcijų. Rišiklio skaidymasis ir skilimo produktų pakartotinė polimerizacija vyksta vienu metu, sudarant tarpinę fazę. Tarpinės fazės augimas veda prie pirmtakų susidarymo. Esant 400 ℃ temperatūrai, produktas pradeda koksuotis, tačiau stiprumas vis dar labai mažas, o asfalto sukibimas mažėja. Maždaug 500 ℃ temperatūroje, nors vis dar yra nedidelis kiekis lakiųjų medžiagų, pagrindinė anglies struktūra jau yra susiformavusi. Puskoksis susidaro 500–550 ℃ temperatūroje, o asfalto termiškai skaidantis susidariusios lakiosios medžiagos iš esmės išsiskiria iki 600–650 ℃ temperatūros. Koksas susidaro 700–750 ℃ temperatūroje. Siekiant padidinti asfalto koksavimo greitį ir pagerinti produktų fizikines bei chemines savybes, šiame etape temperatūra turi būti keliama tolygiai ir lėtai. Be to, šio etapo metu išsiskiria didelis kiekis lakiųjų medžiagų, užpildančių visą krosnies kamerą. Šios dujos skyla karštų produktų paviršiuje, susidarant kietai angliai, kuri nusėda produktų porose ir paviršiuje, padidindama kokso išeigą ir užsandarindama produktų poras, taip padidindama jų stiprumą. Ryškiausias reakcijos bruožas šiame etape yra funkcinių grupių polimerizacija ir skaidymas bei laipsniškas vandenilio kiekio didėjimas išleidžiamose dujose.
3. Aukštos temperatūros sukepinimo etapas (800 ℃ iki 1200 ~ 1350 ℃)
Kai produktas pasiekia daugiau nei 700 ℃, rišiklio koksavimo procesas iš esmės yra baigtas. Aukštos temperatūros sukepinimo etape kaitinimo greitį galima šiek tiek padidinti. Pasiekus maksimalią temperatūrą, temperatūrą reikia palaikyti 15–20 valandų. Koksavimo proceso metu susidaro didelės aromatinės plokštuminės molekulės. Plokščiojo molekulės periferiniai skirtingi atomai ir atominės grupės suyra ir pašalinamos. Kylant temperatūrai, plokštuminės molekulės persitvarko. Virš 900 ℃ vandenilio atomai kraštuose palaipsniui suyra ir pašalinami. Tuo pačiu metu rišiklio koksas toliau traukiasi ir tankėja. Šiuo metu cheminis procesas palaipsniui silpnėja, vidinis ir išorinis susitraukimas palaipsniui mažėja, o tikrasis tankis, stiprumas ir elektrinis laidumas didėja.
4. Aušinimo etapas
Aušinimo metu aušinimo greitis gali būti šiek tiek didesnis nei kaitinimo greitis. Tačiau dėl riboto gaminio šilumos laidumo, aušinimo greitis gaminio viduje yra mažesnis nei paviršiuje, todėl susidaro skirtingo dydžio temperatūros gradientai ir terminio įtempio gradientai nuo gaminio centro iki paviršiaus. Jei terminis įtempis per didelis, jis sukels netolygų vidinį ir išorinį susitraukimą ir įtrūkimus. Todėl aušinimas taip pat turėtų būti atliekamas kontroliuojamai. Aušinimo etape taikomas gradientinis aušinimas. Aušinimo greitis aukštesnėje nei 800 ℃ temperatūroje neturi viršyti 3 ℃/h, kad būtų išvengta įtrūkimų, atsirandančių dėl greito aušinimo. Gaminio temperatūra krosnyje turi būti žemesnė nei 80 ℃. Naudojant purškiamo vandens aušinimo sistemą, vandens temperatūra turėtų būti stabiliai palaikoma 40 ℃ ± 2 ℃, kad būtų išvengta terminio smūgio žalos.
Įrašo laikas: 2025 m. birželio 11 d.