Nikoll Marku*



Pas ditë më parë të gjithë ishim dëshmitarë të një aksidenti të rëndë që ndodhi në Kombinatin Metalurgjik në Elbasan, ku mbetën të plagosur rëndë katër persona. Kjo ngjarje nuk është e vetmja, as në këtë ndërmarrje dhe as në komplekset e tjera industriale në vendin tonë. Në furrat e shkrirjes së metaleve dhe aliazheve janë krijuar shpërthime të intensiteteve të ndryshme. Por, përse ndodhin eksplozione të tilla në furrat e shkrirjes së metaleve?

Në qoftë se nga pakujdesia fusim në furrë, krahas lëndës së parë edhe eksploziv, pa dyshim që do të kemi një reaksion kimik të vrullshëm; pra, një shpërthim të fuqishëm. Raste të tilla janë të rralla, por kanë ndodhur, sa për të na kujtuar rreziqet që vijnë nga pakujdesitë tona në ushtrimin e punës së përditshme. Futja e gëzhojave luftarake të pa-demoluara në furrën e shkrirjes krijon mundësinë e ndezjes së menjëhershme të barutit, duke realizuar shpërthimin e madh. Sipas sasisë së lëndës shpërthyese përcaktohet edhe intensiteti i valës goditëse. Një eksplozion i tillë ka ndodhur në furrat e shkrirjes qoftë në Rubik, Tiranë, Elbasan, apo gjetkë.

Eksplozionet më të shpeshta në llavat e shkrirjes të metaleve dhe aliazheve të tyre ndodhin nga shpërbashkimi termik i ujit dhe nga avullimi i menjëhershëm i tij.



Shpërthim nga shpërbashkimi termik

Përgjithësisht furrat e shkrirjes së mineraleve ndërtohen me kostruksione çeliku, në formë xhakete uje (ëater jacket). Edhe ato furra që ndërtohen me tulla zjarrduruese (furrat e shkrirjes së metaleve dhe aliazheve), pjesët manovruese janë metalike, me ftohje me ujë. Pra rreth e përqark furrës qarkullon ujë. Në qoftë se për arsye të ndryshme një sasi uji ndodhet i mbuluar nga llava metalike e shkrirë, për efekt të temperaturës së lartë ndodh shpërbashkimi i tij në hidrogjen dhe oksigjen. (2H2O = 2H2 + O2). Sipas mjedisit që ndodhet llava e shkrirë, ndodh edhe procesi i shpërbashkimit. Për shembull, në llavat reduktuese të shkrirjes së çelikut, ferrokromit apo metaleve të tjera, gjatë disocijimit termik të ujit prodhohet H2, CO, mbase edhe acitilen (C2H2) meqënese karboni dhe hidrogjeni janë kudo të pranishëm. Këtu, kemi të bëjmë me zmadhim volumi, mundësi ndezje dhe kushte të favorshme për shpërthime. Në temperatura të larta, lidhja midis atomeve të hidrogjenit dobësohet; kështu që hidrogjeni bëhet mjaft aktiv. Në qoftë se dy volume hidrogjeni që ndodhen në masën e shkrirë takojnë një volum oksigjen, e gjithë masa e përzierë krijon në çast një shpërthim të fuqishëm.



Shpërthim nga avullimi i ujit

Nëqoftëse do të vendosim një sasi uji në një gotë të hapur, do të vëmë re se me kalimin e kohës do të avullohet e gjithë sasia e ujit. Po ta mbyllim enën, një sasi uji avullon dhe ky avull do të mbushë pjesën bosh brenda enës. Midis sipërfaqes së ujit dhe avullit vendoset një ekuilibër dinamik gjatë të cilit, aq sa molekula avullohen në njësinë e kohës, po aq kthehen në lëng. Avulli që ndodhet në ekuilibër me lëngun quhet avulli i ngopur. Presioni që ushtron ky avull i ngopur në faqet e enës quhet presioni i avullit të ngopur. Nëqoftëse do të ngrohim ujin në enë, do të kemi zhvendosje ekuilibri dhe rritje presioni në faqet e enës. Presioni i avullit varet nga numri i molekulave të ujit që avullohen në njësinë e kohës. Sipas parimit të Le Shateljes, me ngritjen e temperaturës ekuilibri zhvendoset në anën e formimit të avullit; e për rrjedhojë, rritet edhe presioni që ushtron avulli në faqet e enës.

Dihet se vëllimi që zë një gram molekulë e një lënde e sjellë në gjendje të gaztë është 22,41 litra (në temperaturë 0oC dhe presion 760 mm Hg). Në tabelën e mëposhtme jepet rritja e presionit të avullit të ngopur të ujit në vartësi të temperaturës. (për më shumë, shih të dhënat)



Si futet lagështira në brendësi të llavës së shkrirë: Kur një masë e lagur ose që përmban në brendësi të saj ujë, futet menjëherë në masën e shkrirë si rezultat i rëndesës kjo ka ndodhur edhe kur ngjitjet e furrës janë lagur me ujë nga ndonjë dëmtim i xhaketës dhe kjo masë shkëputet e bie menjëherë në thellësitë e llavës së shkrirë.

Rasti i dytë, kur format e derdhjes së masës së shkrirë janë të lagura etj. Pra, në të gjitha rastet kemi të bëjmë me futjen e ujit në masën e shkrirë. Në këtë moment rolin e enës së mbuluar e luan llava e shkrirë që ndodhet mbi masën e ujit. Në qoftë se do të hedhim ujë mbi llavën e shkrirë, do të ndodhë procesi i enës së hapur; uji avullon pa pasur asnjë rrezik për eksplozion. Edhe në qoftë se do të gurgullojnë avull uji në masën e shkrirë (siç përdorej në Uzinën e bakrit në Rubik në procesin e reduktimit të masës së shkrirë të bakrit) nuk ndodh asgjë. Gjatë shpërbashkimit termik të ujit për efekt të nxehtësisë lindin gazra e disocijimit, duke bërë të mundur reduktimin e oksideve të metaleve nga aftësia reduktuese e hidrogjenit dhe gurgullimin e masës së shkrirë si “shtresë valuese”, duke krijuar kështu rolin e enës së hapur. Por në qoftë se një sasi uji do të zihet “rob” nga një masë metalike e shkrirë (duke luajtur rolin e enës së mbyllur), brenda pak sekondash do të kemi një eksplozion me pasoja të rënda për mjedisin përreth.

Nga tabela që kemi sjellë për ilustrim, dallohet qartë rreziku që i kanoset furrës dhe punonjësve përqark nëse derdhet masa e shkrirë mbi ujë. Edhe sikur temperatura të jetë 370oC (shiko tabelën) presioni i avullit do të jetë 210.6 atmosferë; e aq më keq, kur temperatura e masës së shkrirë është mbi 1200° C. Tashmë, zmadhimi i vëllimit dhe i rritjes së presionit, si rrjedhojë, edhe efektet shkatërruese varen nga temperatura dhe pesha e masës së shkrire që rrethon molekulat e ujit. Duke i kërkuar ndjesë lexuesit për këtë leksion të vogël kimie, gjej rastin që t’iu përcjell këtë mesazh metalurgëve, të cilët duhet të kenë kujdes nga uji që ndodhet rreth furrës, pasi ai në çdo moment mund të marrë jetë njerëzish. E them këtë që të mos kemi më viktima nëpër furrat e shkrirjes së metaleve, ku, në jo pak raste, ndodh që të punojnë edhe persona që nuk kanë njohuritë e duhura nga procese të tilla shkatërruese.



Autori i shkrimit është inxhinier kimist





Temp.

0oC Presioni

(ne bar) Temp.

0oC Presioni

(ne bar) Temp.

0oC Presioni

(ne bar)

0 0.0061 140 3.61 280 64.2

10 0.0123 150 4.76 290 74.5

20 0.0234 160 6.18 300 85.9

30 0.0424 170 7.93 310 98.7

40 0.0738 180 10.0 320 112.9

50 0.1233 190 12.6 330 128.7

60 0.1992 200 15.6 340 146.1

70 0.3116 210 19.1 350 165.4

80 0.4734 220 23.2 360 186.8

90 0.7010 230 28.0 370 210.6

100 1.0132 240 33.5

110 1.43 250 39.8

120 1.98 260 47.0

130 2.70 270 55.1









2 Shtator 2009