1. Forvarmningstrin ved lav temperatur (stuetemperatur til 350 ℃)
Når den faktiske opvarmningstemperatur for det grønne legeme når 100 til 230 grader Celsius, begynder det grønne legeme at blødgøres, den indre spænding aftager, volumenet udvider sig en smule, men der udskilles ikke meget flygtigt stof, og det grønne legeme er i den plastiske fase. På dette stadie er hovedfunktionen at forvarme kulstofstykket. På grund af temperatur- og trykforskellene i det grønne legeme migrerer og diffunderer og flyder nogle af asfaltens lette komponenter. Efterhånden som temperaturen fortsætter med at stige til 230-400 ℃, accelererer asfaltens nedbrydningshastighed gradvist. Især inden for temperaturområdet 350-400 ℃ nedbrydes asfalt voldsomt, og en stor mængde flygtigt stof udskilles. På dette stadie skal opvarmningshastigheden kontrolleres for at forhindre, at en pludselig temperaturstigning forårsager intern spændingskoncentration, og samtidig for at undgå hurtig frigivelse af flygtigt stof, der kan forårsage revner i kulstofstykket.
2. Koksningstrin ved middel temperatur (350 ℃ til 800 ℃)
Når den faktiske opvarmningstemperatur for det grønne legeme stiger til 400-550 ℃, aftager asfaltens nedbrydnings- og fordampningshastighed og går ind i et stadie domineret af polykondensationsreaktionen. Ved høje temperaturer gennemgår asfalt termisk nedbrydning og polykondensation for at danne semikoks. På dette tidspunkt falder mængden af flygtigt stof, der udledes, og volumenet af det grønne legeme ændrer sig fra ekspansion til kontraktion. Når den faktiske opvarmningstemperatur for det grønne legeme når 500 til 700 ℃, omdannes den semikoks, der dannes af asfalten, yderligere til bindemiddelkoks (asfaltkoks), det flygtige stof, der frigives ved nedbrydningen af asfalt, falder yderligere, og det kulstofgrønne legeme fortsætter med at krympe. På dette tidspunkt er asfaltbindemidlet omdannet til bindemiddelkoks, og den varmeledningsevne af kulstofgrønne legemet er steget. Dette er et afgørende stadie, der påvirker ristningskvaliteten. Bindemidlet gennemgår et stort antal komplekse nedbrydnings-, polymerisations-, ringslutnings- og aromatiseringsreaktioner. Nedbrydningen af bindemidlet og repolymerisationen af nedbrydningsprodukterne sker samtidigt og danner en mellemfase. Væksten af mellemfasen fører til dannelsen af forstadier. Ved 400 ℃ begynder produktet at vise koksdannelse, men styrken er stadig meget lav, og asfaltens vedhæftning falder. Ved omkring 500 ℃ er kulstoffets grundstruktur allerede dannet, selvom der stadig er en lille mængde flygtigt stof. Halvkoks dannes ved 500 til 550 ℃, og de flygtige stoffer, der produceres ved termisk nedbrydning af asfalt, udskilles grundlæggende før 600 til 650 ℃. Koks dannes ved 700 til 750 ℃. For at øge asfaltens koksningshastighed og forbedre produkternes fysiske og kemiske egenskaber skal temperaturen hæves ensartet og langsomt på dette trin. Derudover udskilles en stor mængde flygtigt stof i dette trin, der fylder hele ovnkammeret. Disse gasser nedbrydes på overfladen af de varme produkter og genererer fast kulstof, der aflejres på porerne og overfladen af produkterne, hvilket øger koksudbyttet og forsegler produkternes porer og derved forbedrer deres styrke. Det mest fremtrædende træk ved reaktionen på dette trin er polymerisationen og nedbrydningen af funktionelle grupper og den gradvise stigning i hydrogenindholdet i den udledte gas.
3. Højtemperatur sintringstrin (800 ℃ til 1200 ~ 1350 ℃)
Når produktet når over 700 ℃, er bindemidlets koksningsprocessen stort set afsluttet. Under højtemperatursintringstrinnet kan opvarmningshastigheden øges noget. Efter at den maksimale temperatur er nået, er det nødvendigt at opretholde temperaturen i 15 til 20 timer. Under koksningsprocessen dannes store aromatiske, plane molekyler. De perifere, uensartede atomer og atomgrupper i de plane molekyler brydes og udelukkes. Når temperaturen stiger, omlejres de plane molekyler. Over 900 ℃ brydes hydrogenatomer i kanten gradvist og elimineres. Samtidig krymper og fortættes bindemiddelkoksen yderligere. På dette tidspunkt svækkes den kemiske proces gradvist, den indre og ydre krympning falder gradvist, mens den sande densitet, styrke og elektriske ledningsevne stiger.
4. Kølefase
Under afkøling kan afkølingshastigheden være en smule hurtigere end opvarmningshastigheden. På grund af begrænsningen i produktets varmeledningsevne er kølehastigheden inde i produktet dog mindre end kølehastigheden på overfladen, hvilket danner temperaturgradienter og termiske spændingsgradienter af forskellig størrelse fra midten til produktets overflade. Hvis den termiske spænding er for stor, vil det forårsage ujævn intern og ekstern krympning og føre til revner. Derfor bør afkøling også udføres kontrolleret. Under afkølingsfasen implementeres gradientkøling. Kølehastigheden i områder over 800 ℃ overstiger ikke 3 ℃/t for at undgå revner forårsaget af hurtig afkøling. Temperaturen, hvorved produkterne kommer ud af ovnen, skal være under 80 ℃. Ved brug af et forstøvet vandkølesystem skal vandtemperaturen stabilt holdes på 40 ℃ ± 2 ℃ for at forhindre termisk chokskade.
Opslagstidspunkt: 11. juni 2025