خسارة الاشتعال للمواد الحرارية

خسارة الاشتعال (LOI) تشير إلى نسبة الكتلة المفقودة من المواد الخام التي فقدت الرطوبة الخارجية بعد تجفيفها في نطاق درجة حرارة 105-110℃ واحراقها لفترة زمنية كافية تحت ظروف درجة حرارة عالية معينة. يتم تفصيل البيئة الحرارية العالية هنا في المعايير الفنية للصناعات المختلفة وفقًا لخصائص كل صناعة. يحمل تحليل خسارة الاشتعال للمواد الخام أهمية خاصة، حيث يمثل كمية المنتجات الغازية (مثل الماء الداخلي، SO2، CO2، وما إلى ذلك) التي تطلق نتيجة التبخر الفيزيائي أو التحلل الكيميائي للمواد الخام بعد تسخينها. على سبيل المثال، عند تسخين المواد الخام إلى 1000℃، فإن الرطوبة الداخلية الموجودة في المواد الخام والتي لم تتبخر في نطاق درجة حرارة 105-110℃ ستتبخر؛ المواد الموجودة في المواد الخام ذات نقطة تسامي أقل من 1000℃ ستتطاير تحت الظروف الحرارية عند 1000℃؛ بعض المواد ذات درجة تحلل أقل من 1000℃ ستحلل وتطلق مواد ذات نقطة غليان أقل من 1000℃؛ وفي وجود الأكسجين، ستتأكسد المواد القابلة للاحتراق الموجودة في المواد الخام لتنتج غازات وتطلقها.

على سبيل المثال، عند تحليل المواد الحرارية، يتم تحديد فقدان الوزن نتيجة الاشتعال عادةً بالإضافة إلى محتوى أكاسيد المكونات الرئيسية والمكونات الثانوية. يُظهر هذا المؤشر كمية المنتجات الغازية (مثل H2O، CO2، إلخ) والمواد العضوية الناتجة عن تسخين وتفكيك المواد الخام، مما يمكن من الحكم على ما إذا كانت المواد الخام تحتاج إلى التحميص مسبقًا لضمان استقرار حجم المواد الخام عند الاستخدام. بناءً على المكونات المستخلصة من التحليل الكيميائي، يمكن الحكم على نقاء المواد الخام وحساب خصائصها الحرارية تقريبًا. باستخدام الرسوم البيانية ذات الصلة، يمكن أيضًا حساب التركيب المعادني لها بشكل تقريبي. يتم إجراء تحليل التركيبة الكيميائية للمواد الخام الحرارية بطريقة خاصة، والتي يتم تنظيمها في المعايير الدولية والوطنية. في السنوات الأخيرة، شهدت طرق التحليل الكيميائي تطورًا مستمرًا نحو تسريع سرعة التحليل وتحسين دقة التحليل، مثل التitrarion المعقدة، التحليل الضوئي، الطيفية للأشعة السينية، والتحليل الطيفي.
خسارة الاشتعال، والمعروفة أيضًا بخسارة الاشتعال، تشير إلى فقدان جودة المادة الخام بعد إطلاق الماء البلوري أثناء عملية الاحتراق، وانبعاث ثاني أكسيد الكربون الناتج عن تحلل الكربونات، وثاني أكسيد الكبريت الناتج عن تحلل الكبريتات، وإزالة الشوائب العضوية. نسبيًا، إذا كانت خسارة الاشتعال كبيرة وكان محتوى المذيب مرتفعًا جدًا، فإن معدل انكماش المنتج المشتعل سيكون أكبر، كما أنه من السهل أن يتسبب في التشوهات والعيوب. لذلك، يُطلب عادةً أن تكون خسارة الاشتعال للبلاط الخزفي أقل من 8%. لا يوجد شرط صارم بالنسبة للخزف، ولكن يجب التحكم فيه بشكل صحيح لضمان اتساق مظهر المنتج. في مجال الاحتراق، يمكن استخدام LOI لوصف محتوى المواد القابلة للاحتراق الموجودة في الرماد. إذا كان يُعتقد أن الاحتراق هو عملية ذات درجة حرارة عالية، فإن الرماد الموجود في الوقود قد أكمل عملية التحلل عند درجات حرارة مرتفعة، وأن نسبة الرطوبة والمكونات القابلة للاحتراق المتواجدة في الرماد الناتج بعد الاحتراق منخفضة جدًا، فإن خسارة الاشتعال تمثل بشكل أساسي محتوى الكربون في العينة.
طريقة الاختبار لفقدان الوزن عند الاشتعال لديها أحكام مختلفة في المعايير الفنية للصناعات المختلفة. على سبيل المثال، طريقة اختبار فقدان الوزن عند احتراق الرماد الناتج عن الاحتراق هي كالتالي: وزن بدقة 0.5-1 غرام من العينة التي تم تجفيفها عند 105-110 درجة مئوية، وضعها في صحن بلاتيني ثابت الوزن، واحرقها باستخدام مشعل كحولي لمدة 30 دقيقة، أو نقلها إلى فرن كهربائي عالي الحرارة تم تسخينه إلى 300-400 درجة مئوية، واحرقها لمدة 10-15 دقيقة، ثم قم بتسخينها تدريجيًا إلى 900-950 درجة مئوية، واستمر في حرقها لمدة 1.5-2 ساعة، خذها وأخرجها واتركها لتبرد قليلاً، ضعها في مجفف واتركها لتبرد حتى درجة حرارة الغرفة قبل وزنها.

طريقة اختبار فقدان الوزن عند الاشتعال للمواد الحرارية
طريقة وأعداد العينة لاختبار فقدان الوزن عند الاشتعال (%):
أخذ عينات الرماد السائبة - خذ 15 عينة من أماكن مختلفة، كل عينة تتراوح بين 1-3 كجم، اخلطها بشكل متجانس، وقلل العينة التي تكون ضعف الكمية المطلوبة للاختبار عن طريق تقسيمها (وتسمى العينة المتوسطة).
عينة رماد الحقيبة - يتم أخذ 10 حقائب من كل دفعة، ويتم أخذ عينة لا تقل عن 1 كجم من كل حقيبة، وتُخلط بشكل متساوٍ، ويتم أخذ عينة بحجم ضعف الكمية المطلوبة للاختبار وفقًا لطريقة الربع (تُسمى العينة المتوسطة).
طريقة الاختبار:
وفقًا لطريقة الربع، يتم وزن 1 غرام من العينة بدقة، وتوضع في صينية فخارية تم حرقها حتى وزن ثابت، وتوضع الغطاء على الصينية بشكل مائل، وتوضع في موقد عالي الحرارة، وتبدأ من درجة حرارة منخفضة وتزداد تدريجيًا، ويتم الحرق عند 950-1000℃ لمدة 15-20 دقيقة، ثم تُخرج الصينية وتوضع في جهاز التجفيف وتُبرد إلى درجة حرارة الغرفة. ثم تُوزن، ويتم تكرار عملية الحرق حتى يصل الوزن إلى الثبات.