อภิปรายการปัญหาการดูดซึมก๊าซทองแดง ได้แก่ การละลายก๊าซ การถลุงทองแดง ผลกระทบของก๊าซต่อแท่งโลหะ เป็นต้น
1. การละลายของก๊าซ
ก๊าซที่สามารถละลายได้ในทองแดงส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ก๊าซโมเลกุลไดอะตอมไม่สามารถละลายได้โดยตรงในการหลอมโลหะ กระบวนการละลายของแก๊สคือ: อะตอมที่ถูกดูดซับบนพื้นผิวโลหะ - อะตอมที่แยกตัวออกเป็นก๊าซธาตุ - กระจายเข้าไปในโครงตาข่ายโลหะเพื่อสร้างสารละลายและสารประกอบที่เป็นของแข็ง ไฮโดรเจนและออกซิเจนเป็นองค์ประกอบที่เป็นอันตรายในทองแดง ไม่เพียงแต่จะลดประสิทธิภาพของทองแดงเท่านั้น แต่ยังอาจนำไปสู่การเกิด "โรคไฮโดรเจน" ได้อีกด้วย แท่งทองแดงมีออกซิเจนอยู่จำนวนหนึ่ง แต่ถ้าออกซิเจนหรือไฮโดรเจนละลายมากเกินไป จะเป็นสาเหตุหลักของอุบัติเหตุด้านคุณภาพแท่งโลหะ ดังนั้นเมื่อทำการถลุงทองแดง จะต้องดำเนินมาตรการเพื่อป้องกันแหล่งที่มาของก๊าซ และหลีกเลี่ยงหรือลดการสัมผัสอากาศ ความชื้น น้ำมัน และสารมลพิษต่างๆ กับการหลอมให้เหลือน้อยที่สุด กระบวนการละลายของก๊าซคือการกำจัดสภาวะ "การดูดซับ" ทำให้ไม่สามารถสร้างกระบวนการละลายได้
ภายใต้เงื่อนไขการดูดซับบางอย่าง ระดับความสามารถในการละลายของก๊าซในโลหะส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับ:
(1) แรงยึดเหนี่ยวระหว่างแก๊สกับโลหะ
อะตอมไฮโดรเจนของก๊าซธาตุมีรัศมีน้อยที่สุดและเป็นองค์ประกอบที่เกิดปฏิกิริยาอย่างยิ่ง สามารถละลายได้ในของเหลวและของแข็งที่เป็นโลหะเกือบทั้งหมด ในโลหะหลายชนิด ไฮโดรเจนคิดเป็น 60% ถึง 90% ของปริมาณก๊าซทั้งหมด ดังนั้นการดูดซึมโลหะจึงมักเรียกว่า "การดูดซึมไฮโดรเจน" ออกซิเจนยังมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับทองแดงในของเหลวอีกด้วย และมีการดูดซับออกซิเจนหรือออกซิเดชัน ดังนั้น Cu2O จึงเกิดขึ้นและละลายในของเหลวทองแดง
(2) อุณหภูมิและเวลา
ยิ่งอุณหภูมิของโลหะสูงขึ้นและเวลาในการสัมผัสระหว่างแก๊สกับโลหะนานขึ้น ก๊าซก็จะละลายมากขึ้นเท่านั้น การเพิ่มอุณหภูมิอย่างต่อเนื่องและโลหะหลอมเหลวนั้นมีความดันไอที่สูงมากเท่านั้น ความสามารถในการละลายจึงจะค่อยๆ ลดลง
(3) ความเร็วการแพร่กระจายของก๊าซในทองแดงเหลว
เตาเหนี่ยวนำความถี่กำลังช่วยเพิ่มความเร็วการแพร่กระจายอย่างมากเนื่องจากผลการกวนอัตโนมัติของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า
(4) ความสัมพันธ์ระหว่างไฮโดรเจนและออกซิเจนในทองแดงหลอมเหลว
ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณไฮโดรเจนและออกซิเจนในทองแดงเหลวนั้นแปรผกผันกับออกซิเจนน้อยลงกับไฮโดรเจนมากขึ้น ออกซิเจนมากขึ้น และไฮโดรเจนน้อยลง สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ว่าทำไม TP2 ซึ่งได้รับการกำจัดออกซิเจนโดยสมบูรณ์ จึงไวต่อความเสียหายของไฮโดรเจนมากกว่า T2
2. การถลุงทองแดง
การถลุงเตาไฟฟ้าทองแดงใช้ทองแดงด้วยไฟฟ้าเป็นวัตถุดิบ วัสดุทองแดงด้วยไฟฟ้านั้นประกอบด้วยก๊าซ และสภาพพื้นผิวมีผลกระทบสำคัญต่อการดูดของสระหลอมเหลว
ถ่านมักใช้เป็นสารคลุมและกำจัดออกซิไดซ์ในการถลุงทองแดง การกำจัดออกซิเดชันจะดำเนินการบนพื้นผิวที่สัมผัสกับโลหะเหลวเท่านั้น ดังนั้นจึงเรียกว่าเครื่องกำจัดออกซิไดซ์ที่พื้นผิว สำหรับทองแดงที่ถูกออกซิไดซ์ (เช่น TP1, TP2) ในขณะที่ใช้ถ่านเพื่อกำจัดออกซิไดซ์ ทองแดงฟอสฟอรัสยังใช้สำหรับการกำจัดออกซิเดชันขั้นสุดท้ายก่อนที่จะออกจากเตาเผา ทองแดงฟอสฟอรัสสามารถจมลงในสระที่หลอมละลายและละลายในสระที่หลอมละลายทั้งหมด และทำปฏิกิริยากับการเกิดออกซิเดชันในโลหะหลอมเหลว อันตรกิริยาของวัสดุ ผลดีออกซิเดชั่นมีความสำคัญ
ในปฏิกิริยารีดักชันแบบดีออกซิเดชันสองปฏิกิริยาข้างต้น จะเกิดก๊าซขึ้น ได้แก่ CO, CO2 และ P2O5 ผลิตภัณฑ์ก๊าซเหล่านี้สามารถนำไฮโดรเจนติดตัวไปด้วยเพื่อหลบหนีจากพื้นผิวของเหลวระหว่างทางขึ้นจากการหลอมละลาย แต่เมื่อเทียบกับการลดออกซิเจนแล้ว การดีไฮโดรจีเนชันนี้ถือเป็นเรื่องรองหรือจำกัด
อย่างไรก็ตาม จริงๆ แล้วถ่านประกอบด้วยก๊าซและความชื้น โดยเฉพาะถ่านที่ยังไม่ผ่านการเผาอย่างดี ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะหลีกเลี่ยงการออกซิเดชั่นและการดูดซับไฮโดรเจนภายใต้สภาวะการปกคลุมของถ่าน ในระหว่างการถลุง ออกซิเดชัน และดีไฮโดรจีเนชัน กระบวนการดูดซับไฮโดรเจนและดีออกซิเดชันมักจะอยู่ร่วมกัน คำถามก็คือว่าฝ่ายไหนเด่นกว่ากัน ฝ่ายได้เปรียบหรือฝ่ายเสีย สิ่งนี้จำเป็นต้องมีการควบคุมเงื่อนไขของกระบวนการเพื่อให้ได้เปรียบและหลีกเลี่ยงข้อเสีย
3. ผลของก๊าซต่อการหล่อหลอมโลหะ
ในการผลิตตามปกติ ฟองอากาศบนวัสดุทองแดงอาจเกิดจากการอัดขึ้นรูปหรือการหล่อหลอมโลหะ และเป็นข้อบกพร่องโดยไม่ได้ตั้งใจในของเสียทางเทคนิค ความรับผิดชอบด้านคุณภาพต่อฟองจำนวนมากผิดปกติในระยะยาวนั้นอยู่ที่กระบวนการก่อนหน้าซึ่งก็คือการหล่อซึ่งเกิดจากรูพรุนในแท่งทองแดง
รูพรุนในแท่งทองแดงเต็มไปด้วยก๊าซ รูขุมขนเล็กลงสามารถกดเข้าด้วยกันหลังการประมวลผล แต่อาจพบได้เนื่องจากข้อบกพร่องที่พื้นผิว - ลอกออกในระหว่างขั้นตอนการประมวลผลต่อๆ ไป เมื่อมีรูขุมขนจำนวนมากในแท่งทองแดง ก็จะมีรูพรุนที่ใหญ่ขึ้นในเวลาเดียวกัน ขณะนี้จะเกิดการพองขึ้นที่ส่วนกลางและด้านหลังของท่อเปล่าที่อัดออกมา ตุ่มพองส่วนใหญ่จะกระจายอย่างต่อเนื่องตามทิศทางการอัดขึ้นรูปและจะรุนแรงมากขึ้นไปทางส่วนท้าย (ส่วนปลายที่เหลือของการอัดขึ้นรูป) และการกระจายฟองในทิศทางเส้นรอบวงไม่สม่ำเสมอ ผู้ที่มีตุ่มพองรุนแรงไม่สามารถซ่อมแซมได้แต่สามารถกำจัดทิ้งได้ ส่วนผู้ที่มีตุ่มพองน้อยกว่าจะได้รับการซ่อมแซมและเข้าสู่กระบวนการยืดเยื้อต่อไป อย่างไรก็ตาม การลอกและการเจือปนจะเกิดขึ้นในระหว่างการยืด ซึ่งมีผลกระทบต่อผลผลิตมากกว่า เมื่อทำการอัดรีดช่องว่างของท่อขนาดเล็กที่มีการซีลน้ำ เนื่องจากความเข้มของการทำความเย็นสูงและเกิดฟองเล็กน้อย (ก๊าซไม่มีเวลารวบรวมและขยายตัว) ข้อบกพร่องหลายอย่าง เช่น การลอกออกและการรวมตัวจะถูกเปิดเผยในระหว่างกระบวนการผลิตการรีดเย็นที่ตามมา และ ท่อสิ้นสุด เกิดการแตกแยกบางส่วน หลังจากการหลอม ท่อที่ดึงออกมาจะมีตุ่มคล้ายผื่นจำนวนมาก ความแตกต่างจากการพองตัวของเหล็กแท่งที่อัดขึ้นรูปคือฟองอากาศส่วนใหญ่ไม่ต่อเนื่องและมีขนาดเล็กกว่า ฟองใหญ่ก็เหมือนเมล็ดข้าว ฟองเล็กก็เหมือนปลายเข็ม ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะตรวจจับด้วยตาเปล่าและจำเป็นต้องเป็น คุณสามารถตรวจจับได้ด้วยการสัมผัส
การก่อตัวของฟองอากาศเป็นผลมาจากการรวมตัวของก๊าซและการขยายตัวภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิและเวลาหลังจากการอัดรูพรุน
ท่อสำเร็จรูป (ไม่มีการพองตัว) มีคุณสมบัติต้านทานแรงกด การขยายตัว และการแบนต่ำ ซึ่งสะท้อนถึงการสูญเสียความเป็นพลาสติกของวัสดุ
อีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ท่อทองแดงพองก็คือแท่งโลหะนั้นเป็นสารละลายของแข็งทองแดงที่มีความอิ่มตัวสูง ซึ่งจะทำให้โครงผลึกบิดเบี้ยว ทำให้เกิดความเครียดประเภทที่สามและลดความเป็นพลาสติก ในระหว่างการอัดรีดหรือการอบอ่อน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ไฮโดรเจนจะตกตะกอนจากส่วนต่อประสาน เช่น ขอบเขตของเกรนหรือสิ่งเจือปนที่ขยายไปตามทิศทางการอัดขึ้นรูปเพื่อสร้างฟองอากาศ
การดูดทองแดงจะทำให้แท่งเหล็กอัดขึ้นรูปเกิดฟอง ลักษณะของฟองอากาศในท่ออบอ่อนคือโดยพื้นฐานแล้วทุกท่อจะมีฟอง ส่งผลให้ผลผลิตลดลงอย่างมากและเกิดเศษเป็นชิ้นๆ ซึ่งแตกต่างไปจากสาเหตุอื่นๆ ของพุพองอย่างมาก
ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับมาตรการป้องกันการสำลัก
ปริมาณก๊าซที่มากเกินไปในแท่งทองแดงเกิดจากปัจจัยหลายอย่างรวมกัน เช่น การดำเนินการผลิตที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการหลอมและหล่อทองแดง รวมถึงวัตถุดิบที่ไม่ดี สารเคลือบ และก๊าซป้องกัน ควรกำจัดปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์ทั้งหมดให้มากที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าการผลิตนั้นอยู่บนพื้นฐานของความปลอดภัยและคุณภาพ กระบวนการปรับปรุงและสมบูรณ์แบบแสดงให้เห็นว่าบ่อหลอมเหลว (การดูดหลัก) มีผลกระทบต่อการดูดมากที่สุด หลังจากที่ลิงค์นี้ได้รับการแก้ไขโดยพื้นฐานแล้ว การเดือดของท่อทองแดงจะลดลงอย่างมาก (ฟองอากาศจะน้อยลงและเล็กลง) เฉพาะเมื่อปัญหาการดูดอากาศรอง ฐานแกนหมุน และปะเก็นได้รับการแก้ไขในเวลาเดียวกันเท่านั้นจึงจะสามารถกำจัดฟองของท่อทองแดงได้อย่างสมบูรณ์
หัวใจสำคัญในการป้องกันสำลักคือการปิดกั้น "แหล่งอากาศ" มาตรการหลักคือ:
(1) ทองแดงด้วยไฟฟ้าต้องเป็นไปตามมาตรฐาน วัสดุรีไซเคิลจากหลอดฟองไม่ได้ใช้เพื่อผลิตทองแดงสีแดง
(2) การบรรทุกวัสดุ (วัสดุควร "ปราศจากน้ำมัน ปราศจากน้ำ และไม่ผสม") จะต้องโหลดหลายครั้งและเติมให้เต็มเพื่อกำจัดไอน้ำที่ถูกดูดซับโดยประจุจนหมด เน้นเติมเตาใน 2 ถึง 3 ครั้ง และอย่าใส่หลายรอบเกินไป
(3) ถ่านจะต้องแห้ง (ควรใช้ถ่านเผา) ***ต้องเติมถ่านทันทีหลังจากบรรจุ โดยมีความหนาเคลือบ 100 มม.~150 มม. เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดในการป้องกันการสูดดมอากาศ ดีออกซิเดชั่น และการเก็บรักษาความร้อน
(4) ประตูเตาหลอมต้องปิดทันเวลาหลังจากที่ประจุหลอมละลาย
(5) มีการติดตั้งแคลเซียมคลอไรด์ (สารทำให้แห้ง) ในเครื่องอบแห้งของระบบสร้างก๊าซและแทนที่ทันเวลาเพื่อดูดซับความชื้นในก๊าซ ควรคลุมฝากระโปรงแก๊สอย่างเหมาะสม และควรเปิดแก๊สไว้ 5 ถึง 10 นาทีก่อนระบายออก เพื่อไล่อากาศเดิมในฝากระโปรงออกจนหมด
(6) ฐานแกนหมุนควรทำให้แห้งและอุ่นด้วยแก๊ส และ
ควรใช้บล็อกทองแดงเป็นฐาน และไม่ควรใช้ขี้เลื่อยเป็นฐาน
