1. Фаза претходног загревања на ниској температури (собна температура до 350℃)
Када стварна температура загревања зеленог тела достигне 100 до 230 степени Целзијуса, зелено тело почиње да омекшава, унутрашњи напон се опушта, запремина се благо шири, али се не ослобађа много испарљивих материја, и зелено тело је у пластичној фази. У овој фази, главна функција је претходно загревање угљеничног трупца. Због разлика у температури и притиску унутар зеленог трупца, неке од лаких компоненти асфалта мигрирају, дифузују и теку. Како температура наставља да расте на 230-400℃, брзина разлагања асфалта се постепено убрзава. Посебно у температурном опсегу од 350-400℃, асфалт се бурно разлаже и ослобађа се велика количина испарљивих материја. У овој фази, брзину загревања треба контролисати како би се спречило нагло повећање температуре које би изазвало концентрацију унутрашњег напрезања, а истовремено и како би се избегло брзо ослобађање испарљивих материја које могу изазвати пукотине у угљеничном трупцу.
2. Фаза коксовања на средњој температури (350℃ до 800℃)
Када стварна температура загревања зеленог тела порасте на 400-550℃, брзина разградње и испаравања асфалта се успорава, улазећи у фазу у којој доминира реакција поликондензације. На високим температурама, асфалт пролази кроз термичко разлагање и поликондензацију да би се формирао полукокс. У овом тренутку, количина ослобођених испарљивих материја се смањује, а запремина зеленог тела се мења од ширења до скупљања. Када стварна температура загревања зеленог тела достигне 500 до 700℃, полукокс који формира асфалт се даље трансформише у везивни кокс (асфалтни кокс), испарљиве материје ослобођене разлагањем асфалта се додатно смањују, а зелено угљенично тело наставља да се скупља. У овом тренутку, асфалтно везиво се трансформисало у везивни кокс, а топлотна проводљивост зеленог угљеничног тела се повећала. Ова фаза је кључна и утиче на квалитет пржења. Везиво пролази кроз велики број сложених реакција разградње, полимеризације, циклизације и ароматизације. Разградња везива и реполимеризација производа разградње одвијају се истовремено, формирајући средњу фазу. Раст средње фазе доводи до формирања прекурсора. На 400℃, производ почиње да показује коксовање, али чврстоћа је и даље веома ниска, а адхезија асфалта се смањује. На око 500℃, иако још увек постоји мала количина испарљивих материја, основна структура угљеника је већ формирана. Полукокс се формира на 500 до 550℃, а испарљиве супстанце настале термичким разлагањем асфалта се у основи испуштају пре 600 до 650℃. Кокс се формира на 700 до 750℃. Да би се повећала брзина коксовања асфалта и побољшала физичка и хемијска својства производа, температура се у овој фази мора равномерно и полако повећавати. Поред тога, током ове фазе, испушта се велика количина испарљивих материја, које испуњавају целу комору пећи. Ови гасови се разлажу на површини врућих производа, стварајући чврсти угљеник који се таложи на порама и површини производа, повећавајући принос кокса и затварајући поре производа, чиме се повећава њихова чврстоћа. Најистакнутија карактеристика реакције у овој фази је полимеризација и разградња функционалних група и постепено повећање садржаја водоника у испуштеном гасу.
3. Фаза синтеровања на високој температури (800℃ до 1200~1350℃)
Када производ достигне температуру изнад 700℃, процес коксовања везива је у основи завршен. Током фазе синтеровања на високој температури, брзина загревања може се донекле повећати. Након достизања максималне температуре, потребно је одржавати температуру 15 до 20 сати. Током процеса коксовања, формирају се велики ароматични планарни молекули. Периферни различити атоми и атомске групе планарних молекула се ломе и искључују. Како температура расте, планарни молекули се преуређују. Изнад 900℃, атоми водоника на ивицама се постепено ломе и елиминишу. Истовремено, кокс везива се додатно скупља и згушњава. У овом тренутку, хемијски процес постепено слаби, унутрашње и спољашње скупљање се постепено смањује, док се стварна густина, чврстоћа и електрична проводљивост повећавају.
4. Фаза хлађења
Током хлађења, брзина хлађења може бити мало већа од брзине загревања. Међутим, због ограничења топлотне проводљивости производа, брзина хлађења унутар производа је мања него на површини, што ствара температурне градијенте и градијенте термичког напрезања различитих величина од центра до површине производа. Ако је термичко напрезање превелико, то ће изазвати неравномерно унутрашње и спољашње скупљање и довести до пукотина. Стога, хлађење треба спроводити и на контролисан начин. Током фазе хлађења, примењује се градијентно хлађење. Брзина хлађења у подручјима изнад 800℃ не прелази 3℃/х како би се избегле пукотине изазване брзим хлађењем. Температура на којој производи излазе из пећи мора бити испод 80℃. Када се користи систем за хлађење распршеном водом, температура воде треба да се стабилно одржава на 40℃±2℃ како би се спречило оштећење услед термичког шока.
Време објаве: 11. јун 2025.