Шил хайлахад нөлөөлдөг гол процессын хүчин зүйлс нь хайлах үе шатнаас гадна түүхий эдийн чанар, куллет боловсруулалт ба хяналт, түлшний шинж чанар, зуухны галд тэсвэртэй материал, зуухны даралт, агаар мандал, нарийн боовны бодис сонгох зэрэг хайлахаас өмнөх нөхцөл байдлаас хамаардаг. Эдгээр хүчин зүйлсийн нарийвчилсан шинжилгээг доор харуулав.
ⅠТүүхий эд бэлтгэх ба чанарын хяналт
1. Багцын химийн найрлага
SiO₂ ба галд тэсвэртэй нэгдлүүд: SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂ болон бусад галд тэсвэртэй нэгдлүүдийн агууламж нь хайлах хурдад шууд нөлөөлдөг. Илүү өндөр агууламж нь шаардлагатай хайлах температур болон эрчим хүчний хэрэглээг нэмэгдүүлдэг.
Шүлтлэг металлын исэл (жишээ нь, Na₂O, Li₂O): Хайлах температурыг бууруулна. Li₂O нь жижиг ионы радиус болон өндөр цахилгаан сөрөг чанартай тул онцгой үр дүнтэй бөгөөд шилний физик шинж чанарыг сайжруулж чаддаг.
2. Багцаар урьдчилан эмчлэх
Чийгийн хяналт:
Хамгийн тохиромжтой чийгшил (3%~5%): Чийгшил болон урвалыг сайжруулж, тоос шороо болон ялгаралтыг бууруулдаг;
Хэт их чийгшил: Жинлэхэд алдаа гаргаж, нарийн ширхэгтэй болгох хугацааг уртасгана.
Бөөмийн хэмжээний тархалт:
Илүүдэл бүдүүн хэсгүүд: Урвалын хүрэлцэх хэсгийг багасгаж, хайлах хугацааг уртасгадаг;
Илүүдэл нарийн ширхэгтэй хэсгүүд: Бөөгнөрөл болон электростатик адсорбцид хүргэж, жигд хайлахад саад учруулдаг.
3. Куллет менежмент
Куллет нь цэвэр, хольцгүй, бөмбөлөг эсвэл хайлаагүй үлдэгдэл оруулахаас зайлсхийхийн тулд шинэхэн түүхий эдийн ширхэгийн хэмжээтэй тохирч байх ёстой.
Ⅱ. Зуухны дизайнболон түлшний шинж чанар
1. Галд тэсвэртэй материалын сонголт
Өндөр температурт элэгдэлд тэсвэртэй байдал: химийн элэгдэл, цэвэрлэгээнээс үүдэлтэй чулуун согогийг багасгахын тулд усан сангийн хана, зуухны ёроол болон шилэн шингэнтэй харьцдаг бусад хэсэгт өндөр цирконий тоосго болон цахилгаан хайлуулсан цирконий корунд тоосго (AZS) ашиглах хэрэгтэй.
Дулааны тогтвортой байдал: Температурын хэлбэлзлийг тэсвэрлэж, дулааны цочролоос болж галд тэсвэртэй хагарал үүсэхээс сэргийлнэ.
2. Түлш ба шаталтын үр ашиг
Түлшний илчлэгийн агууламж болон шаталтын агаар мандал (исэлдүүлэх/бууруулах) нь шилэн найрлагатай тохирч байх ёстой. Жишээлбэл:
Байгалийн хий/Хүнд тос: Сульфидын үлдэгдэл үүсэхээс зайлсхийхийн тулд агаар-түлшний харьцааг нарийн хянах шаардлагатай;
Цахилгаан хайлалт: Өндөр нарийвчлалтай хайлуулахад тохиромжтой (жишээ нь,оптик шил) гэхдээ илүү их эрчим хүч зарцуулдаг.
ⅢХайлуулах процессын параметрүүдийг оновчтой болгох
1. Температурын хяналт
Хайлах температур (1450~1500℃): Температур 1℃-ээр нэмэгдэхэд хайлах хурд 1%-иар нэмэгдэх боловч галд тэсвэртэй элэгдэл хоёр дахин нэмэгддэг. Үр ашиг болон тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааны хооронд тэнцвэр шаардлагатай.
Температурын тархалт: Орон нутгийн хэт халалт эсвэл хайлаагүй үлдэгдэл үүсэхээс зайлсхийхийн тулд зуухны янз бүрийн бүсэд (хайлах, нарийн ширхэгтэй болгох, хөргөх) градиент хяналт хийх нь чухал юм.
2. Агаар мандал ба даралт
Исэлдүүлэгч агаар мандал: Органик задралыг дэмждэг боловч сульфидын исэлдэлтийг эрчимжүүлж болзошгүй;
Агаар мандлыг бууруулах: Fe³+ өнгийг дарангуйлдаг (өнгөгүй шилний хувьд) гэхдээ нүүрстөрөгчийн хуримтлалаас зайлсхийх шаардлагатай;
Зуухны даралтын тогтвортой байдал: Бага зэрэг эерэг даралт (+2~5 Па) нь хүйтэн агаар орохоос сэргийлж, бөмбөлгийг зайлуулах баталгаа өгдөг.
3. Нарийн бодис ба флюкс
Фтор (жишээ нь, CaF₂): Хайлмал зуурамтгай чанарыг бууруулж, бөмбөлөг арилгах ажлыг хурдасгана;
Нитратууд (жишээ нь, NaNO₃): Исэлдэлтийн нарийн нягтралыг дэмжихийн тулд хүчилтөрөгч ялгаруулдаг;
Нийлмэл флюкс**: жишээ нь, Li₂CO₃ + Na₂CO₃, синергетик байдлаар хайлах температур багатай.
ⅣХайлах үйл явцын динамик хяналт
1. Хайлмал зуурамтгай чанар ба шингэн чанар
Хамгийн оновчтой формацийн нөхцөлд температур эсвэл урсгалын харьцааг тохируулахын тулд эргэлтийн вискозиметр ашиглан бодит цагийн хяналт хийх.
2. Хөөс арилгах үр ашиг
Нарийн бодисын тун болон зуухны даралтыг оновчтой болгохын тулд рентген эсвэл дүрслэлийн техник ашиглан бөмбөлөг тархалтыг ажиглах.
ⅤНийтлэг асуудлууд ба сайжруулах стратегиуд
| Асуудлууд | Үндсэн шалтгаан | Шийдэл |
| Шилэн чулуу (хайлаагүй хэсгүүд) | Бүдүүн ширхэгтэй тоосонцор эсвэл муу холилт | Бөөмийн хэмжээг оновчтой болгож, урьдчилан холих чадварыг сайжруулна |
| Үлдэгдэл бөмбөлөгүүд | Нарийн боолт хангалтгүй эсвэл даралтын хэлбэлзэл | Фторын тунг нэмэгдүүлж, зуухны даралтыг тогтворжуулна |
| Хүнд хэлбэрийн галд тэсвэртэй элэгдэл | Хэт өндөр температур эсвэл тохиромжгүй материал | Өндөр цирконийн тоосго ашиглан температурын градиентийг бууруулна |
| Зураас ба согог | Хангалтгүй нэгэн төрлийн болгох | Гомогенжүүлэх хугацааг уртасгах, хутгах ажлыг оновчтой болгох |
Дүгнэлт
Шил хайлуулах нь түүхий эд, тоног төхөөрөмж, процессын параметрүүдийн хоорондын синергийн үр дүн юм. Энэ нь химийн найрлагын дизайн, бөөмийн хэмжээг оновчтой болгох, галд тэсвэртэй материалын шинэчлэл, динамик процессын параметрийн хяналтыг нарийн хянахыг шаарддаг. Урсгалыг шинжлэх ухааны үндэслэлтэй тохируулах, хайлуулах орчин (температур/даралт/агаар мандал)-ыг тогтворжуулах, үр ашигтай нарийн боловсруулах аргыг ашиглах замаар хайлуулах үр ашиг, шилний чанарыг мэдэгдэхүйц сайжруулж, эрчим хүчний хэрэглээ болон үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулж чадна.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 3-р сарын 14
