خام ڪوڪ جي ذرڙن جي سائيز جي ورڇ مقداري طور تي مادي پرت جي پارگميتا ۽ روٽري ڪلن ۾ ڪيلسينيشن جي هڪجهڙائي کي ڪيئن متاثر ڪري ٿي؟

خام مال ڪوڪ جي ذرڙي جي سائيز جي ورڇ جي مقداري اثرن جي مادي پرت جي پارگميتا ۽ روٽري ڪلن ۾ ڪيلڪينيشن جي هڪجهڙائي تي ذرڙي جي سائيز جي پيرا ميٽرز ۽ عمل جي اشارن جي وچ ۾ رابطي ذريعي تجزيو ڪري سگهجي ٿو:

I. مادي پرت جي پارگميتا تي ذرات جي سائيز جي ورڇ جو مقداري اثر

پارٽيڪل سائيز جي هڪجهڙائي (PDI ويليو)

• تعريف: پارٽيڪل سائيز ورڇ جي پکيڙ انڊيڪس (PDI = D90/D10، جتي D90 ڇلڻ جي سائيز آهي جنهن مان 90٪ ذرڙا گذري ٿو، ۽ D10 ڇلڻ جي سائيز آهي جنهن مان 10٪ ذرڙا گذري ٿو).
• اثر جو نمونو:
  هڪ ننڍي PDI ويليو (وڌيڪ هڪجهڙائي واري ذرڙي جي سائيز کي ظاهر ڪندي) مادي پرت جي وڌيڪ پورسيٽي ڏانهن وٺي ويندي آهي، جنهن ۾ پارگميتا انڊيڪس (K ويليو) تقريبن 15٪ کان 20٪ تائين وڌي ويندي آهي.
• تجرباتي ڊيٽا:
  جڏهن PDI 2.0 کان 1.3 تائين گهٽجي ٿو، ته ڀُٽي اندر دٻاءُ 22 سيڪڙو گهٽجي ٿو، ۽ گئس جي وهڪري جي شرح 18 سيڪڙو وڌي ٿي، جيڪا پارگميتا ۾ اهم بهتري جي نشاندهي ڪري ٿي.
• ميڪانيزم:
  هڪجهڙي پارٽيڪل سائيز ننڍن پارٽيڪلن جي وڏن پارٽيڪلن جي وچ ۾ خال ڀرڻ جي رجحان کي گھٽائي ٿي، "پارٽيڪل برجنگ" اثر کان بچي ٿي ۽ ان ڪري هوا جي وهڪري جي مزاحمت کي گھٽائي ٿي.

نفيس ذرڙن جو مواد (<0.5 ملي ميٽر)

• نازڪ حد:
  جڏهن نفيس ذرڙن جو تناسب 10 سيڪڙو کان وڌيڪ ٿي ويندو آهي، ته پارگميتا تيزي سان خراب ٿي ويندي آهي.
• مقداري تعلق:
  نفيس ذرڙن ۾ هر 5 سيڪڙو واڌ لاءِ، ڀُٽي اندر دٻاءُ ۾ گهٽتائي تقريبن 30 سيڪڙو وڌي ٿي، ۽ گئس جي وهڪري جي شرح 25 سيڪڙو گهٽجي ٿي.
• ڪيس اسٽڊي:
  پيٽروليم ڪوڪ ڪيلسينيشن ڪلن ۾، جڏهن باریک ذرڙن جو مقدار 8٪ کان 15٪ تائين وڌي ٿو، ته ڪلن هيڊ تي منفي دٻاءُ -200 Pa کان -350 Pa تائين وڌي ٿو، جنهن جي ڪري آپريشن کي برقرار رکڻ لاءِ انڊيوسڊ ڊرافٽ فين پاور ۾ اضافو ضروري آهي، جنهن جي نتيجي ۾ توانائي جي استعمال ۾ 12٪ اضافو ٿئي ٿو.

سراسري ذرڙن جي سائيز (D50)

• بهترين حد:
  بهترين پارگميتا تڏهن حاصل ٿيندي آهي جڏهن D50 8 ۽ 15 ملي ميٽر جي وچ ۾ هوندو آهي.
• انحراف جو اثر:
  جڏهن D50 5 ملي ميٽر کان گهٽ هوندو آهي، ته مادي پرت جي پورسيٽي 35٪ کان گهٽجي ويندي آهي، ۽ پارگميتا انڊيڪس 40٪ گهٽجي ويندو آهي؛
  جڏهن D50 20 ملي ميٽر کان وڌي ويندو آهي، جيتوڻيڪ پورسيٽي وڌيڪ هوندي آهي، ذرڙن جي وچ ۾ رابطي واري علائقي ۾ گهٽتائي ايندي آهي، گرمي جي منتقلي جي ڪارڪردگي کي 15٪ گهٽائي ڇڏيندو آهي ۽ اڻ سڌي طرح ڪيلسينيشن جي هڪجهڙائي کي متاثر ڪندو آهي.

II. ڪيلڪينيشن جي هڪجهڙائي تي ذرات جي سائيز جي ورڇ جو مقداري اثر

گرمي پد جي ورڇ جو معياري انحراف (σT)

• وصف:
  ڀُٽي اندر محوري گرمي پد جي اُڀرڻ جي طول و عرض جو هڪ شمارياتي اشارو، هڪ ننڍڙو σT سان جيڪو وڌيڪ هڪجهڙائي ڪيلڪينيشن کي ظاهر ڪري ٿو.
• ذرڙن جي سائيز جو اثر:
  جڏهن ذري جي سائيز هڪجهڙائي هجي (PDI < 1.5)، σT کي ±15℃ اندر ڪنٽرول ڪري سگهجي ٿو؛
  جڏهن ذرڙن جي سائيز غير يونيفارم (PDI > 2.5) هوندي آهي، ته σT ±40℃ تائين وڌندو آهي، جنهن جي ڪري مقامي اوور برننگ يا انڊر برننگ ٿيندي آهي.
• ڪيس اسٽڊي:
  ايلومينيم ڪاربن روٽري ڪلن ۾، PDI کي 2.8 کان 1.4 تائين گهٽائڻ لاءِ پارٽيڪل سائيز جي ورڇ کي بهتر بنائڻ سان، پراڊڪٽ ۾ غير مستحڪم مواد جو معياري انحراف 0.8٪ کان 0.3٪ تائين گهٽجي ويندو آهي، خاص طور تي ڪيلسينيشن يونيفارم کي بهتر بڻائيندو آهي.

رد عمل جي سامهون حرڪت جي رفتار (Vr)

• وصف:
  مادي پرت ۾ ڪيلسينيشن رد عمل جي انٽرفيس جي پروپلشن رفتار، ڪيلسينيشن جي ڪارڪردگي کي ظاهر ڪري ٿي.
• ذرڙن جي سائيز سان لاڳاپو:
  نفيس ذرڙن جي تناسب ۾ هر 10 سيڪڙو واڌ (<3 ملي ميٽر) لاءِ، Vr لڳ ڀڳ 25 سيڪڙو وڌي ٿو، پر اهو تمام گهڻو تيز رد عمل ۽ مقامي اوور هيٽنگ جو سبب بڻجندو آهي؛
  ٿلهي ذرڙن (>20 ملي ميٽر) جي تناسب ۾ هر 10٪ واڌ لاءِ، گرمي جي منتقلي جي مزاحمت ۾ واڌ جي ڪري Vr 15٪ گهٽجي ويندو آهي.
• توازن جو نقطو:
  جڏهن ذرڙن جي سائيز جي ورڇ بائي موڊل هجي (مثال طور، 3-8 ملي ميٽر ۽ 15-20 ملي ميٽر ذرڙن جو مرکب)، Vr کي هڪجهڙائي کي يقيني بڻائيندي بهترين حد (0.5-1.0 ملي ميٽر/منٽ) اندر برقرار رکي سگهجي ٿو.

پيداوار جي قابليت جي شرح (Q)

• مقداري تعلق:
  ذرڙي جي سائيز جي هڪجهڙائي ۾ هر 0.5 يونٽ جي واڌ لاءِ (يعني، PDI قدر ۾ گهٽتائي)، پيداوار جي قابليت جي شرح تقريبن 8٪ وڌي ٿي؛
  نفيس ذرڙن جي مقدار ۾ هر 5 سيڪڙو گهٽتائي لاءِ، گهٽ ساڙڻ يا وڌيڪ ساڙڻ جي ڪري ضايع ٿيڻ جي شرح 12 سيڪڙو گهٽجي ويندي آهي.
• صنعتي ڊيٽا:
  ٽائيٽينيم ڊاءِ آڪسائيڊ روٽري ڪلن ۾، خام مال ڪوڪ (D50 = 12 ملي ميٽر، PDI = 1.6) جي ذرڙن جي سائيز کي ڪنٽرول ڪرڻ سان، پراڊڪٽ جي اڇوت جو معياري انحراف 1.2 کان 0.5 تائين گهٽجي ويندو آهي، ۽ پهرين درجي جي پراڊڪٽ جي شرح 75٪ کان 92٪ تائين وڌي ويندي آهي.

III. جامع اصلاح جون سفارشون

پارٽيڪل سائيز ڪنٽرول جا مقصد:

• D50: 8-15 ملي ميٽر (مادي خاصيتن جي مطابق ترتيب ڏئي سگهجي ٿو)؛
• پي ڊي آءِ: <1.5؛
• نفيس ذرو (<0.5 ملي ميٽر) مواد: <8%.

عمل جي ترتيب جون حڪمت عمليون:

• مرڪوز ذرڙن جي سائيز جي ورڇ کي يقيني بڻائڻ لاءِ گھڻ-اسٽيج ڪرشنگ ۽ اسڪريننگ جي عملن کي اپنائڻ؛
• اڏامندڙ نقصان کي گهٽائڻ لاءِ نفيس ذرڙن تي اڳواٽ فارمنگ علاج (مثال طور، بريڪٽنگ) ڪريو؛
• ڀُٽي جي قسم (ڊيگهه کان قطر جو تناسب، گردش جي رفتار) جي مطابق ذرڙن جي سائيز جي درجه بندي کي بهتر بڻايو، مثال طور، ڊگھن ڀُٽن لاءِ مکيه جزو طور ٿلهي ذرڙن کي استعمال ڪرڻ ۽ ننڍن ڀُٽن لاءِ نفيس ذرڙن سان گڏ ڪرڻ.

نگراني ۽ موٽ:

• اصل وقت ۾ ڀُٽي ۾ داخل ٿيندڙ مواد جي پارٽيڪل سائيز جي ورڇ جي نگراني لاءِ آن لائن پارٽيڪل سائيز اينالائيزر نصب ڪريو؛
• ذرات جي سائيز جي پيرا ميٽرز ۽ ڪيلسينيشن ريگيم کي متحرڪ طور تي ترتيب ڏيڻ لاءِ ڀُٽي اندر گرمي پد جي ميدان جي ڪمپيوٽيشنل فلوئڊ ڊائنامڪس (CFD) ماڊلنگ سان گڏ ڪريو.