მინის დნობაზე მოქმედი ძირითადი პროცესის ფაქტორები

მინის დნობაზე მოქმედი ძირითადი პროცესის ფაქტორები თავად დნობის ეტაპს სცილდება, რადგან მათზე გავლენას ახდენს დნობამდელი პირობები, როგორიცაა ნედლეულის ხარისხი, კალეტის დამუშავება და კონტროლი, საწვავის თვისებები, ღუმელის ცეცხლგამძლე მასალები, ღუმელის წნევა, ატმოსფერო და გამწმენდი აგენტების შერჩევა. ქვემოთ მოცემულია ამ ფაქტორების დეტალური ანალიზი:

Ⅰნედლეულის მომზადება და ხარისხის კონტროლი

1. პარტიის ქიმიური შემადგენლობა

SiO₂ და ცეცხლგამძლე ნაერთები: SiO₂-ის, Al₂O₃-ის, ZrO₂-ის და სხვა ცეცხლგამძლე ნაერთების შემცველობა პირდაპირ გავლენას ახდენს დნობის სიჩქარეზე. უფრო მაღალი შემცველობა ზრდის საჭირო დნობის ტემპერატურას და ენერგიის მოხმარებას.

ტუტე ლითონის ოქსიდები (მაგ., Na₂O, Li₂O): ამცირებენ დნობის ტემპერატურას. Li₂O, მისი მცირე იონური რადიუსისა და მაღალი ელექტროუარყოფითობის გამო, განსაკუთრებით ეფექტურია და შეუძლია გააუმჯობესოს მინის ფიზიკური თვისებები.

2. პარტიული წინასწარი დამუშავება

ტენიანობის კონტროლი:

ოპტიმალური ტენიანობა (3%~5%): აძლიერებს დასველებას და რეაქციას, ამცირებს მტვრის და სეგრეგაციის წარმოქმნას;

ზედმეტი ტენიანობა: იწვევს წონის შეცდომებს და ახანგრძლივებს დამუშავების დროს.

ნაწილაკების ზომის განაწილება:

ჭარბი უხეში ნაწილაკები: ამცირებს რეაქციის კონტაქტის არეს, ახანგრძლივებს დნობის დროს;

ჭარბი წვრილი ნაწილაკები: იწვევს აგლომერაციას და ელექტროსტატიკურ ადსორბციას, რაც ხელს უშლის ერთგვაროვან დნობას.

3. კალეტის მართვა

კალეტი უნდა იყოს სუფთა, მინარევების გარეშე და შეესაბამებოდეს ახალი ნედლეულის ნაწილაკების ზომას, რათა თავიდან იქნას აცილებული ბუშტების ან გაუმდნარი ნარჩენების წარმოქმნა.

Ⅱ. ღუმელის დიზაინიდა საწვავის თვისებები

1. ცეცხლგამძლე მასალის შერჩევა

მაღალი ტემპერატურის ეროზიისადმი მდგრადობა: აუზის კედლის, ღუმელის ფსკერის და სხვა მინის სითხესთან კონტაქტში მყოფი ადგილებისთვის უნდა იქნას გამოყენებული მაღალი შემცველობის ცირკონიუმის აგური და ელექტროფიცირებული ცირკონიუმის კორუნდის აგური (AZS), რათა მინიმუმამდე იქნას დაყვანილი ქიმიური ეროზიითა და დაფხვნით გამოწვეული ქვის დეფექტები.

თერმული სტაბილურობა: გაუძლოს ტემპერატურის რყევას და თავიდან აიცილოს ცეცხლგამძლე მასალის დაშლა თერმული შოკის გამო.

2. საწვავის და წვის ეფექტურობა

საწვავის კალორიულობა და წვის ატმოსფერო (ჟანგვის/აღდგენის) უნდა შეესაბამებოდეს მინის შემადგენლობას. მაგალითად:

ბუნებრივი აირი/მძიმე ნავთობი: სულფიდის ნარჩენების თავიდან ასაცილებლად საჭიროა ჰაერ-საწვავის ზუსტი თანაფარდობის კონტროლი;

ელექტრო დნობა: შესაფერისია მაღალი სიზუსტის დნობისთვის (მაგ.,ოპტიკური მინა), მაგრამ მეტ ენერგიას მოიხმარს.

Ⅲდნობის პროცესის პარამეტრების ოპტიმიზაცია

1. ტემპერატურის კონტროლი

დნობის ტემპერატურა (1450~1500℃): ტემპერატურის 1℃-ით გაზრდამ შეიძლება დნობის სიჩქარე 1%-ით გაზარდოს, მაგრამ ცეცხლგამძლე ეროზია ორმაგდება. აუცილებელია ეფექტურობასა და აღჭურვილობის სიცოცხლის ხანგრძლივობას შორის ბალანსის დაცვა.

ტემპერატურის განაწილება: ღუმელის სხვადასხვა ზონაში (დნობა, დახვეწა, გაგრილება) გრადიენტის კონტროლი აუცილებელია ლოკალური გადახურების ან გაუმდნარი ნარჩენების თავიდან ასაცილებლად.

2. ატმოსფერო და წნევა

დამჟანგავი ატმოსფერო: ხელს უწყობს ორგანული ნივთიერებების დაშლას, მაგრამ შეიძლება გააძლიეროს სულფიდების დაჟანგვა;

ატმოსფეროს შემცირება: თრგუნავს Fe³+ შეფერილობას (უფერო მინისთვის), მაგრამ მოითხოვს ნახშირბადის დალექვის თავიდან აცილებას;

ღუმელის წნევის სტაბილურობა: მცირე დადებითი წნევა (+2~5 პა) ხელს უშლის ცივი ჰაერის შეღწევას და უზრუნველყოფს ბუშტუკების მოცილებას.

3. გამწმენდი აგენტები და ფლუქსები

ფტორიდები (მაგ., CaF₂): ამცირებენ დნობის სიბლანტეს და აჩქარებენ ბუშტუკების მოცილებას;

ნიტრატები (მაგ., NaNO₃): გამოყოფენ ჟანგბადს ჟანგვითი დამუშავების ხელშესაწყობად;

კომპოზიტური ნაკადები**: მაგ., Li₂CO₃ + Na₂CO₃, სინერგიულად დაბალი დნობის ტემპერატურა.

Ⅳდნობის პროცესის დინამიური მონიტორინგი

1. დნობის სიბლანტე და სითხეობა

რეალურ დროში მონიტორინგი ბრუნვითი ვისკომეტრების გამოყენებით ტემპერატურის ან ნაკადის კოეფიციენტების რეგულირებისთვის ოპტიმალური ფორმირების პირობებისთვის.

2. ბუშტების მოცილების ეფექტურობა

ბუშტების განაწილების დაკვირვება რენტგენის ან ვიზუალიზაციის ტექნიკის გამოყენებით გამწმენდი აგენტის დოზისა და ღუმელის წნევის ოპტიმიზაციის მიზნით.

Ⅴსაერთო პრობლემები და გაუმჯობესების სტრატეგიები

დასკვნა

მინის დნობა ნედლეულს, აღჭურვილობასა და პროცესის პარამეტრებს შორის სინერგიის შედეგია. ის მოითხოვს ქიმიური შემადგენლობის დიზაინის, ნაწილაკების ზომის ოპტიმიზაციის, ცეცხლგამძლე მასალის განახლებებისა და დინამიური პროცესის პარამეტრების კონტროლის ზედმიწევნით მართვას. ნაკადების სამეცნიერო რეგულირებით, დნობის გარემოს (ტემპერატურა/წნევა/ატმოსფერო) სტაბილიზაციით და ეფექტური დახვეწის ტექნიკის გამოყენებით, დნობის ეფექტურობა და მინის ხარისხი შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს, ამავდროულად შემცირდეს ენერგიის მოხმარება და წარმოების ხარჯები.