מעטאַל פּודער מאכן טעכנאָלאָגיע

די דערפינדונג באציט זיך צו א מעטאד און א פראצעס פארן צוגרייטן מעטאל פודער דורך אטאמיזאציע

הינטערגרונט טעכנאָלאָגיע

אין די 1820ער יארן, איז לופט אטאמיזאציע גענוצט געווארן צו מאכן נישט-פארעזן מעטאל פודערס, און אין די 1950ער און 1960ער יארן, איז עס ברייט גענוצט געווארן צו פראדוצירן מעטאל און צומיש פודערס. אין די שפעטע 1970ער און פריע 1980ער יארן, מיט דער אנטוויקלונג פון קאמפיוטער טעכנולוגיע און מאדערנער קאנטראל טעכנולוגיע, איז אטאמיזאציע אריין אין א תקופה פון שטארקער אנטוויקלונג. היינטצוטאג, איז די קאנווענציאנעלע גאז אטאמיזאציע סכעמע צו נוצן פליסיגע גאז, ווי פליסיגע שטיקשטאף, פליסיגע ארגאן, נאך הייצן גאזיפיקאציע, ניצנדיג הויך-טעמפּעראַטור הויך-דרוק גאז געצילט אויף דעם פליסיגן מעטאל, מעטאל אטאמיזאציע אין טיילכלעך. היינטצוטאג איז גאז אטאמיזאציע מער גענוצט אינערט גאז, אדער הויך-דרוק לופט, אא"וו, דער חסרון איז פון גאז אינערט גאז צו פליסיגער און דערנאך דרוק, פארגרעסערטע קאסטן, און געפערליכע טראנספארטאציע.

די ערפינדונג האט ציל צו צושטעלן א מעטאד פארן צוגרייטן מעטאל פודער דורך אטאמיזאציע, און לייזט דאס פראבלעם פון הויכע קאסטן פארן צוגרייטן מעטאל פודער דורך אטאמיזאציע. כדי צו לייזן דאס טעכנישע פראבלעם, גיט די ערפינדונג א מעטאד פארן צוגרייטן מעטאל פודער דורך אטאמיזאציע, וואס באשטייט פון די פאלגנדע טריט: א פליסיגער אטאמיזער ווערט פארהייצט און פארדאמפט צו באקומען א גאז-פארמיזער, וואו דער אטאמיזער איז פליסיג ביי אן אטמאספערע פון ​​10°C-30°C, און א מעטאל פודער ווערט באקומען דורך אריינפירן דעם גאז-פארמיזער אין דעם אטאמיזער טאץ און דורכפירן א גאז אטאמיזאציע פון ​​דער מעטאל-פליסיגקייט. די אטאמיזירטע סובסטאנץ איז א סובסטאנץ מיט א קאך-פונקט אין דעם ראיאן פון 50°C ביז 200°C. וואו דער נעביולייזער איז עטאנאל אדער דער נעביולייזער איז א געמיש פון עטאנאל און וואסער. דער אטאמיזער איז וואסער, און פארן דרוקן, געהייצן און פארגאזירן דעם פליסיגן אטאמיזער פריער, באשטייט דער אטאמיזער אויך פון די פאלגנדע טריט: דיסטילירן און אוועקנעמען זויערשטאף, סטעריליזירן און דעיאניזירן דעם רויע וואסער, צו באקומען גערייניקט פליסיג וואסער. דאס רויע וואסער איז יעדע וואסער אין קראן וואסער, ים וואסער אדער דיסטילירט וואסער. די גאז אטאמיזאציע פון ​​דער מעטאל פליסיקייט נעמט אריין: ביי א דרוק נישט ווייניגער ווי 1.1 mpa און ביי א טעמפעראטור נישט ווייניגער ווי דער קאכפונקט פון דעם אטאמיזער, ווערט די מעטאל פליסיקייט אטאמיזירט דורך דעם פארדאמפטן אטאמיזער.

וואו, נאכדעם וואס די מעטאל פליסיקייט ווערט גאז-אטאמיזירט און דער מעטאל פודער ווערט באקומען, באשטייט דער פראצעס פון רעדוצירן דעם מעטאל פודער אויך פון די פאלגנדע טריט. וואו, נאך דער גאז-אטאמיזאציע פון ​​דער מעטאל פליסיקייט צו באקומען דעם מעטאל פודער, ווערט דער גאז-אטאמיזאציע ארויסגעלאזט פון דעם אטאמיזאציע שפריץ-טאַץ צוריקגעכאפט. די יעצטיגע ערפינדונג גיט א מעטאד פארן צוגרייטן מעטאל פודערס דורך אטאמיזירן א סובסטאנץ וואס איז פליסיק ביי אן אטמאספערע פון ​​10 °C ביז 30 °C, פארשטעלן די עראזאלן א פליסיקן צושטאנד. אין פארגלייך מיט דעם אינערטן גאז און שטיקשטאף וואס זענען גאז-פארמייד ביי נארמאלע טעמפעראטור און דרוק, דארף די ערפינדונג נישט פארפלייצן דעם אטאמיזירטן מאטעריאל פון דעם גאז-פארמיידנדיקן צושטאנד, דערמיט פארקלענערן די קאסטן פון באקומען דעם פליסיגן אטאמיזירטן מאטעריאל; ביי נארמאלע טעמפעראטור און דרוק איז דער אטאמיזער פליסיק, ממילא איז נישט נויטיג הויך-דרוק טראנספארטאציע אין דעם פראצעס פון טראנספארטאציע, וואס פארקלענערט די טראנספארטאציע קאסטן און געפאר פון אטאמיזער. צו סומירן, די מעטאד פארן צוגרייטן מעטאל פודער דורך אטאמיזאציע וואס ווערט צוגעשטעלט דורך דער ערפינדונג קען שטארק פארקלענערן די מאטעריאל קאסטן פון דעם אטאמיזירטן מאטעריאל, דערמיט פארקלענערן די צוגרייטונג קאסטן פון דעם מעטאל פודער. כדי צו געבן א קלארערע בילד פון דער טעכנישער סכעמע פון ​​דער אויספירונג פון דער ערפינדונג אדער פון דער פריערדיקער קונסט, ווערט א קורצע באשרייבונג פון די צייכענונגען וואס זענען נויטיג צו ווערן גענוצט אין דער אויספירונג אדער דער באשרייבונג פון דער פריערדיקער קונסט געגעבן אונטן, די צוגעלייגטע צייכענונגען וואס ווערן באשריבן אונטן זענען נאר עטלעכע אויספירונגען פון דער איצטיקער ערפינדונג, און אנדערע צוגעלייגטע צייכענונגען קענען באקומען ווערן אן קיין שעפערישע ארבעט פאר געווענליכע טעכניקער אין דעם פעלד. פיג.

פיגור 1 ווייזט דעם פלוס דיאַגראַם פון דעם מעטאָד פֿאַר צוגרייטן מעטאַל פּודער דורך אַטאָמיזאַציע, און פיגור 2 ווייזט דעם לאָקאַלן סטרוקטור דיאַגראַם פון אַן אַטאָמיזאַציע טורעם.

כּדי צו מאַכן מענטשן אין דעם טעכנישן פעלד בעסער פֿאַרשטיין די סכעמע פֿון דער דערפינדונג, ווערט די פֿאָלגנדיקע ווייטער דעטאַלירט דערקלערט מיט די צוגעלייגטע צייכענונגען און דעם ספּעציפֿישן אויספֿירונג. קלאָר, די באַשריבענע אויספֿירונגען זענען בלויז אַ טייל פֿון די אויספֿירונגען פֿון דער דערפינדונג, נישט אַלע פֿון זיי. באַזירט אויף די אויספֿירונגען פֿון דער דערפינדונג, פֿאַלן אַלע אַנדערע אויספֿירונגען באַקומען דורך געוויינטלעכע טעכניקער אין דעם פֿעלד אָן דורכפֿירן שעפֿערישע אַרבעט אין דעם שוץ־פֿאַרנעם פֿון דער דערפינדונג. ווי געוויזן אין פֿיגור 1, פֿיגור 1 גיט אַ פֿלוס־דיאַגראַם פֿון אַ מעטאָד פֿאַר צוגרייטן אַ מעטאַל־פּודער דורך אַטאָמיזאַציע, וואָס ווערט צוגעשטעלט אין אַן אויספֿירונג פֿון דער דערפינדונג, וואָס קען אַרייַננעמען: שריט S1: פֿאָר־פֿאַרדאַמפּונג פֿון אַ פֿליסיקן אַטאָמיזער אונטער דרוק, כּדי צו באַקומען אַ גאַזיקן אַטאָמיזער. דער נעביולייזער אין דעם אויספֿירונג באַציט זיך צו אַ סובסטאַנץ וואָס איז פֿליסיק ביי נאָרמאַלער טעמפּעראַטור און דרוק. ספּעציפֿיש, קען עס זיין אַ סובסטאַנץ וואָס איז פֿליסיק ביי אַן אַטמאָספֿערע פֿון 10 °C ביז 30 °C. שריט S2: דער גאַזיקער אַטאָמיזער ווערט אַרײַנגעפֿירט אין דעם אַטאָמיזירנדיקן שפּריץ־טאַץ, און די מעטאַל־פֿליסיקייט ווערט גאַז־אַטאָמיזירט כּדי צו באַקומען דעם מעטאַל־פּודער.

עס איז וויכטיג צו באַמערקן אַז, ווײַל אַ גאַז ווערט גענוצט צו אַטאָמיזירן אַ פליסיק מעטאַל, זאָל דער גאַזיקער צושטאַנד פֿון דעם אַטאָמיזער ווערן געהאַלטן ווען מען לייגט עס אַרײַן אין דעם שפּריץ טאַץ; דערצו, ווען מען נוצט דעם אַטאָמיזער צו אַטאָמיזירן דעם פליסיקן מעטאַל, נוצט מען דעם אַטאָמיזער צו שפּריצן דעם פליסיקן מעטאַל בײַ הויכן דרוק, וואָס איז ענלעך צו דער קאַנווענשאַנעלער אַטאָמיזאַציע צו צוגרייטן דעם מעטאַל פּודער. ווי געוויזן אין פֿיגור 2, פֿיגור 2 גיט אַ סכעמאַטישע דיאַגראַמע פֿון דער לאָקאַלער סטרוקטור פֿון אַן אַטאָמיזירנדיקן שפּריץ טאַץ פֿון דער אויספֿירונג פֿון דער דערפינדונג. אין דעם פּראָצעס פֿון מעטאַל אַטאָמיזאַציע, פֿליסט די מעטאַל פֿליסיקייט 2 אַראָפּ פֿון דער ריכטונג איבער דער אַטאָמיזאַציע שפּריץ פּלאַטע 1; אין דער זעלבער צײַט, ווערט דער אַטאָמיזאַציע גאַז געשפּריצט דורך דעם דזשעט קאַנאַל 3 אויף ביידע זײַטן פֿון דער מעטאַל פֿליסיקייט 2 וואָס פֿליסט אַראָפּ, אַן אימפּאַקט ווערט פּראָדוצירט אויף דער מעטאַל פֿליסיקייט 2, וואָס אין דער ריי פּראָדוצירט אַ פּודערדיק מעטאַל. רובֿ פֿון די אַטאָמיזירטע גאַזן וואָס ווערן איצט גענוצט זענען שטיקשטאָף אָדער אַנדערע אינערטע גאַזן. אָבער דער גאַז אין דעם אינדוסטריעלן טראַנספּאָרט דאַרף אָפֿט אָפּקילן זיך ערשט צוזאַמענגעפּרעסט אין אַ פֿליסיקייט, אין דעם נידעריקן טעמפּעראַטור און הויך דרוק טראַנספּאָרט. ערשטנס, איז עס רעלאטיוו טייער צו פארפלייצן פליסיגע שטיקשטאף אדער פליסיגע אינערט גאז וואס איז גאזיג ביי נארמאלע טעמפעראטור און דרוק, און עס איז אויך טייער צו האלטן פליסיגע שטיקשטאף פארפלייצט בעת טראנספארטאציע, דער רעזולטאט איז אז די קאסטן פון דעם אטאמיזער פארגרעסערט זיך, וואס פירט צו העכערע קאסטן פון דעם מעטאל פודער. אין דער יעצטיגער ערפינדונג, ווערט א סובסטאנץ וואס איז פליסיג ביי נארמאלע טעמפעראטור און דרוק גלייך גענוצט אלס אטאמיזער, און איז גרינגער צו באקומען ווי א סובסטאנץ וואס איז גאזיג ביי נארמאלע טעמפעראטור און דרוק, און דארף נישט פארפלייצן די סובסטאנץ, די ערפינדונג פארקלענערט די קויף קאסטן פון דעם אטאמיזער, און דארף נישט נוצן הויך דרוק און נידריגע טעמפעראטור טראנספארטאציע אין דעם טראנספארטאציע פראצעס. דעריבער, קען דער אטאמיזער גענוצט אין דער ערפינדונג שטארק פארקלענערן די קאסטן פון באקומען דעם אטאמיזער, דערמיט פארקלענערן די קאסטן פון צוגרייטן מעטאל פודער דורך אטאמיזאציע.

אפציאנאל, אין א ספעציפישן אויספיר פון דער ערפינדונג, קען דער אטאמיזער זיין וואסער, עטאנאל, אדער א געמיש פון וואסער און עטאנאל, צווישן אנדערע. באטראכטנדיג אז די אטאמיזאציע פון ​​מעטאל פודער אין דער צוגרייטונג, איז די לעצטע נויטווענדיגקייט צו פארדאמפן די אטאמיזאציע. דעריבער, כדי צו רעדוצירן די קאסטן פון פארדאמפן פליסיגע אייראזאלן אין גאז-פארבינדעטע אייראזאלן, קענען סובסטאנצן מיט א רעלאטיוו נידריגן קאכן-פונקט ווערן גענוצט אלס אייראזאלן. נאטירלעך, איז פארשטענדלעך אז זיין קאכן-פונקט זאל נישט זיין צו נידריג, אנדערש איז ער מער וואלאטיל. דעריבער, אין אן אנדער ספעציפישן אויספיר פון דער ערפינדונג, קען דער אטאמיזירטער מאטעריאל ווייטער ארייננעמען א סובסטאנץ מיט א קאכן-פונקט אין דעם ראיאן פון 50°C ביז 200°C. נאטירלעך, א נעביולייזער מיט א העכערן קאכן-פונקט איז נישט אויסגעשלאסן אין דער ערפינדונג, און דער נעביולייזער מיט א קאכן-פונקט פון 50°C-200°C אין דעם אויספיר איז א מער באוואוסטע אויספיר, די ערפינדונג קען רעדוצירן די קאסטן פון פארדאמפן די אטאמיזירטע פליסיגקייט. אין אן אנדער ספעציפישן אויספיר פון דער ערפינדונג, קען דער אטאמיזער זיין וואסער. עס איז וויכטיג צו באמערקן אז דער פרייז פון וואסער איז רעלאטיוו נידריג אין פארגלייך מיט אנדערע סובסטאנצן. די קאָסטן פון דעם אַטאָמיזער קען ווערן שטאַרק רעדוצירט. ווייטער, דאָס וואַסער וואָס ווערט גענוצט ווי אַן אַטאָמיזער אין דעם אויספיר קען זיין לייכט צוטריטלעך וואַסער ווי ים-וואַסער, קראַן-וואַסער, אָדער דיסטילירט וואַסער. אַלטערנאַטיוולי, כּדי צו פֿאַרמייַדן פֿאַרפּעסטיקונגען אין וואַסער, קען דאָס וואַסער אויך אַנטהאַלטן:

דאס רויע וואסער ווערט גערייניקט דורך דיסטילירן, סטעריליזירן און דעיאניזירן צו באקומען דאס גערייניקטע פליסיגע וואסער. דאס פליסיגע וואסער ווערט גענוצט אלס אטאמייזער צו צוגרייטן מעטאל פודער דורך באנוצער אטאמיזאציע נאך גאזיפיקאציע, וואס קען עפעקטיוו פארמיידן אז אומריינקייט טיילכלעך אין וואסער, זויערשטאף און אזוי ווייטער זאלן אקסידירן צו מעטאל. דערצו, כדי צו פארמיידן די אומפארמיידלעכע טיילווייזע אקסידאציע פון ​​דעם באקומענעם מעטאל פודער בעת דעם צוגרייטונגס פראצעס, נאך באקומען דעם מעטאל פודער, קען עס ווייטער ארייננעמען די באהאנדלונג פון א מעטאל פודער דורך א רעדוקציע רעאקציע. ספעציעל, קען דער מעטאל פודער אויך ווערן געמישט מיט רעדוצירנדיק גאז צו פראדוצירן רעדוקציע רעאקציע אונטער געוויסע רעאקציע באדינגונגען, און צום סוף באקומען מער ריינע מעטאל פודער. באזירט אויף דער ארביטרארער אויספירונג, אין אן אנדער ספעציפישער אויספירונג פון דער ערפינדונג, קען די ערפינדונג ווייטער ארייננעמען: ביי א דרוק נישט ווייניגער ווי 1.1 mpa און נישט ווייניגער ווי די קאכפונקט טעמפעראטור פון דעם אטאמייזער, ווערט דער פליסיגער מעטאל אטאמייזירט דורך א פארדאפטן אטאמייזער. ספעציפיש, ווען א גאזיגער אטאמייזער פארדאפערט א פליסיגע מעטאל, ווערט זיכער געמאכט אז דער אטאמייזער ווערט נישט פליסיג. דעריבער, איז נויטיג דורכצופירן מעטאל אטאמיזאציע אין א הויכער טעמפעראטור און הויכן דרוק סביבה. באַזונדער, קען מען דורכפירן אַטאָמיזאַציע ביי אַ דרוק העכער ווי 1.1 mpa און ביי אַ טעמפּעראַטור העכער ווי דער קאָכפּונקט פון דעם אַטאָמיזער. עס איז וויכטיק צו באַמערקן אַז אַ דרוק פון נישט ווייניקער ווי 1.1 mpa קען מען צולייגן אין פאַל דער אַטאָמיזער איז וואַסער, אָבער אַ דרוק פון 0.6 mpa אָדער 0.7 mpa קען מען אויך צולייגן פֿאַר סובסטאַנצן ווי עטאַנאָל.

אפציאנאל, אין אן אנדער ספעציפישן אויספיר פון דער ערפינדונג, קען עס ווייטער ארייננעמען: נאך הויך-דרוק גאז אטאמיזאציע פון ​​א מעטאל פליסיקייט, באקומען א מעטאל פודער, ווערן די גאז-פארמיגע אייראזאלן וואס ווערן ארויסגעלאזט פון די שפריץ טאץ צוריקגעכאפט. ווייל דער אטאמיזער איז פליסיק ביי נארמאלע טעמפעראטור און דרוק, ווען דער גאז אטאמיזער ווערט ארויסגעלאזט פון דעם הויך-טעמפּעראַטור און הויך-דרוק אטאמיזער, די טעמפעראטור און דרוק פאלן, קען דער אטאמיזער פארפלייצן אין פליסיקייט. עס איז גרינגער צו ריסייקלען ווי גאז-פארמיגע סובסטאנצן, אזוי שפארנדיג ווייטער קאסטן. די אויספירונגען אין דעם ספעציפיקאציע ווערן באשריבן אין א פראגרעסיוון אופן. יעדע אויספירונג אונטערשטרייכט אונטערשיידן פון די אנדערע אויספירונגען. די זעלבע אדער ענליכע טיילן פון יעדן אויספירונג ווערן באצייכנט איינער צום אנדערן. פאר אן אויספירונג-אויסגעשטעלטן אפאראט, איז די באשרייבונג פשוט ווייל עס קארעספאנדירט צו דער אויספירונג-אויסגעשטעלטער מעטאד, ווי באשריבן אין די מעטאדן סעקציע. די מעטאד פארן צוגרייטן מעטאל פודער דורך אטאמיזאציע וואס ווערט צוגעשטעלט דורך דער ערפינדונג ווערט פארגעשטעלט אין דעטאל. אין דעם פאפיר, ווערט דער פרינציפ און אימפלעמענטאציע פון ​​דער ערפינדונג באשריבן דורך ספעציפישע ביישפילן, וואס ווערן נאר גענוצט צו העלפן פארשטיין די מעטאד און איר קערן געדאנק. עס איז וויכטיג צו באַמערקן אַז די דערפינדונג קען פֿאַרבעסערט און מאָדיפֿיצירט ווערן אָן צו ווערן אָפּגעטיילט פֿון דעם פּרינציפּ פֿון דער דערפינדונג פֿאַר דעם געוויינטלעכן טעכנישן פּערסאָנעל אין דעם טעכנישן פֿעלד, די פֿאַרבעסערונגען און מאָדיפֿיקאַציעס פֿאַלן אויך אַרײַן אין דעם שוץ־פֿאַרנעם פֿון די פֿאָדערונגען פֿון דער דערפינדונג.