I. Како да се класифицираат рекарбуризерите
Карбуризаторите може грубо да се поделат на четири типа според нивните суровини.
1. Вештачки графит
Главна суровина за производство на вештачки графит е прашкаста висококвалитетна калцинирана нафтена кокс, во која се додава асфалт како врзивно средство и се додава мала количина други помошни материјали. Откако ќе се измешаат различните суровини, тие се притискаат и формираат, а потоа се третираат во неоксидирачка атмосфера на 2500-3000 ° C за да се графитизираат. По обработката на висока температура, содржината на пепел, сулфур и гас значително се намалува.
Поради високата цена на производите од вештачки графит, повеќето од вештачките графитни рекарбуризатори кои вообичаено се користат во леарниците се рециклирани материјали како што се чипс, отпадни електроди и графитни блокови при производство на графитни електроди за да се намалат трошоците за производство.
При топење на дуктилно железо, со цел металуршкиот квалитет на леано железо да биде висок, вештачкиот графит треба да биде првиот избор за рекарбуризерот.
2. Нафтен кокс
Нафтената кокс е широко користен рекарбуризер.
Нафтениот кокс е нуспроизвод добиен со рафинирање на сурова нафта. Остатоците и нафтените места добиени со дестилација под нормален притисок или под намален притисок на сурова нафта може да се користат како суровини за производство на нафтен кокс, а потоа зелениот нафтен кокс може да се добие по коксирањето. Производството на зелен нафтен кокс е приближно помалку од 5% од количината на сурова нафта што се користи. Годишното производство на суров нафтен кокс во САД е околу 30 милиони тони. Содржината на нечистотии во зелениот нафтен кокс е висока, па затоа не може директно да се користи како рекарбуризер и мора прво да се калцинира.
Суровиот нафтен кокс е достапен во сунѓерести, иглички, зрнести и течни форми.
Сунѓерната нафтена кокс се подготвува со метод на одложено коксирање. Поради високата содржина на сулфур и метал, обично се користи како гориво за време на калцинирањето, а може да се користи и како суровина за калциниран нафтен кокс. Калцинираната сунѓерска кокс главно се користи во алуминиумската индустрија и како рекарбуризер.
Иглениот нафтен кокс се подготвува со метод на одложено коксирање со суровини со висока содржина на ароматични јаглеводороди и мала содржина на нечистотии. Овој кокс има структура слична на игла која лесно се скрши, понекогаш наречена графитна кокс, и главно се користи за правење графитни електроди по калцинирањето.
Грануларниот нафтен кокс е во форма на тврди гранули и е направен од суровини со висока содржина на сулфур и асфалтен со метод на одложено коксирање и главно се користи како гориво.
Флуидизираниот нафтен кокс се добива со континуирано коксирање во флуидизирано корито.
Калцинацијата на нафтениот кокс е да се отстрани сулфурот, влагата и испарливите материи. Калцинирањето на зелениот нафтен кокс на 1200-1350°C може да го направи значително чист јаглерод.
Најголемиот корисник на калциниран нафтен кокс е алуминиумската индустрија, од која 70% се користи за производство на аноди кои го намалуваат бокситот. Околу 6% од калцинираниот нафтен кокс произведен во САД се користи за рекарбуризери од леано железо.
3. Природен графит
Природниот графит може да се подели на два вида: шушкав графит и микрокристален графит.
Микрокристалниот графит има висока содржина на пепел и генерално не се користи како рекарбуризер за леано железо.
Постојат многу варијанти на шушкав графит: графитот со висока јаглеродна снегулка треба да се екстрахира со хемиски методи или да се загрее на висока температура за да се разградат и испарат оксидите во него. Содржината на пепел во графитот е висока, па затоа не е погодна да се користи како рекарбуризер; средно јаглеродниот графит главно се користи како рекарбуризер, но количината не е голема.
4. Јаглерод кокс и антрацит
Во процесот на производство на челик во електричен лак, кокс или антрацит може да се додадат како рекарбуризер при полнење. Поради високата содржина на пепел и испарливи, леано железо за топење во индукциската печка ретко се користи како рекарбуризер.
Со континуираното подобрување на барањата за заштита на животната средина, се посветува се повеќе внимание на потрошувачката на ресурси, а цените на суровото железо и коксот продолжуваат да растат, што резултира со зголемување на цената на одлеаноците. Сè повеќе леарници почнуваат да користат електрични печки за да го заменат традиционалното топење на куполи. На почетокот на 2011 година, работилницата за мали и средни делови на нашата фабрика го усвои и процесот на топење на електрични печки за да го замени традиционалниот процес на топење на купола. Употребата на големо количество отпаден челик при топење на електрични печки не само што може да ги намали трошоците, туку и да ги подобри механичките својства на одлеаноците, но типот на употребениот рекарбуризер и процесот на карбуризирање играат клучна улога.
II.Како да се користи рекарбуризer при топење во индукциска печка
1. Главните видови на рекарбуризери
Постојат многу материјали кои се користат како рекарбуризери од леано железо, вообичаено се користат вештачки графит, калциниран нафтен кокс, природен графит, кокс, антрацит и мешавини направени од такви материјали.
(1) Вештачки графит Меѓу различните рекарбуризери споменати погоре, најдобар квалитет е вештачкиот графит. Главна суровина за производство на вештачки графит е прашкаста висококвалитетна калцинирана нафтена кокс, во која се додава асфалт како врзивно средство и се додава мала количина други помошни материјали. Откако ќе се измешаат различните суровини, тие се пресуваат и формираат, а потоа се третираат во неоксидирачка атмосфера на 2500-3000 °C за да се графитизираат. По обработката на висока температура, содржината на пепел, сулфур и гас значително се намалува. Ако нема нафтен кокс калциниран на висока температура или со недоволна температура на калцинирање, квалитетот на рекарбуризаторот ќе биде сериозно засегнат. Затоа, квалитетот на рекарбуризаторот главно зависи од степенот на графитизација. Добар рекарбуризер содржи графитен јаглерод (масен дел) На 95% до 98%, содржината на сулфур е 0,02% до 0,05%, а содржината на азот е (100 до 200) × 10-6.
(2) Нафтениот кокс е широко користен рекарбуризер. Нафтениот кокс е нуспроизвод добиен од рафинирање на сурова нафта. Остатоците и нафтените места добиени од редовна дестилација под притисок или вакуумска дестилација на сурова нафта може да се користат како суровини за производство на нафтен кокс. По коксирањето, може да се добие суров нафтен кокс. Содржината е висока и не може да се користи директно како рекарбуризер и мора прво да се калцинира.
(3) Природниот графит може да се подели на два вида: шушкав графит и микрокристален графит. Микрокристалниот графит има висока содржина на пепел и генерално не се користи како рекарбуризер за леано железо. Постојат многу варијанти на шушкав графит: графитот со висока јаглеродна снегулка треба да се екстрахира со хемиски методи или да се загрее на висока температура за да се разградат и испарат оксидите во него. Содржината на пепел во графитот е висока и не треба да се користи како рекарбуризер. Графитот со среден јаглерод главно се користи како рекарбуризер, но количината не е голема.
(4) Јаглероден кокс и антрацит Во процесот на топење во индукциска печка, кокс или антрацит може да се додаде како рекарбуризер при полнење. Поради високата содржина на пепел и испарливи, леано железо за топење во индукциската печка ретко се користи како рекарбуризер. , Цената на овој рекарбуризер е ниска, и припаѓа на рекарбуризерот со низок степен.
2. Принципот на карбуризација на стопеното железо
Во процесот на топење на синтетичко леано железо, поради големата количина на додаден отпад и ниската содржина на С во стопеното железо, мора да се користи карбуризатор за зголемување на јаглеродот. Јаглеродот што постои во форма на елемент во рекарбуризерот има температура на топење од 3727°C и не може да се стопи на температура на стопеното железо. Затоа, јаглеродот во рекарбуризерот главно се раствора во стопеното железо на два начина на растворање и дифузија. Кога содржината на графитниот рекарбуризатор во стопеното железо е 2,1%, графитот може директно да се раствори во стопено железо. Феноменот на директно решение на карбонизација на неграфит во основа не постои, но со текот на времето, јаглеродот постепено се дифузира и се раствора во стопеното железо. За рекарбуризација на леано железо топено со индукциска печка, стапката на рекарбуризација на рекарбуризација на кристален графит е значително повисока од онаа на рекарбуризаторите без графит.
Експериментите покажуваат дека растворањето на јаглеродот во стопеното железо е контролирано со пренос на јаглеродна маса во течниот граничен слој на површината на цврстите честички. Споредувајќи ги резултатите добиени со кокс и честички на јаглен со резултатите добиени со графит, откриено е дека стапката на дифузија и растворање на графитните рекарбуризери во стопеното железо е значително побрза од онаа на честичките на коксот и јагленот. Делумно растворените примероци на кокс и честички од јаглен беа набљудувани со електронски микроскоп и беше откриено дека на површината на примероците се формира тенок леплив слој од пепел, што беше главниот фактор што влијаеше на нивната дифузија и перформанси на растворање во стопеното железо.
3. Фактори кои влијаат на ефектот на зголемување на јаглеродот
(1) Влијание на големината на честичките на рекарбуризаторот Стапката на апсорпција на рекарбуризаторот зависи од комбинираниот ефект на стапката на растворање и дифузија на рекарбуризаторот и стапката на загуба на оксидација. Во принцип, честичките на рекарбуризаторот се мали, брзината на растворање е голема, а брзината на загуба е голема; честичките на карбуризаторот се големи, брзината на растворање е бавна, а брзината на загуба е мала. Изборот на големината на честичките на рекарбуризаторот е поврзан со дијаметарот и капацитетот на печката. Општо земено, кога дијаметарот и капацитетот на печката се големи, големината на честичките на рекарбуризаторот треба да биде поголема; напротив, големината на честичките на рекарбуризаторот треба да биде помала.
(2) Влијание на количеството додаден рекарбуризер Под услови на одредена температура и ист хемиски состав, извесна е заситената концентрација на јаглерод во стопеното железо. Под одреден степен на заситеност, колку повеќе се додава рекарбуризер, толку е подолго времето потребно за растворање и дифузија, толку е поголема соодветната загуба и помала стапка на апсорпција.
(3) Ефектот на температурата врз стапката на апсорпција на рекарбуризаторот Во принцип, колку е повисока температурата на стопеното железо, толку е попогодна за апсорпција и растворање на рекарбуризаторот. Напротив, рекарбуризаторот тешко се раствора, а стапката на апсорпција на рекарбуризаторот се намалува. Меѓутоа, кога температурата на стопеното железо е превисока, иако е поверојатно дека рекарбуризаторот ќе биде целосно растворен, стапката на губење на согорувањето на јаглеродот ќе се зголеми, што на крајот ќе доведе до намалување на содржината на јаглерод и намалување на вкупната стапка на апсорпција на рекарбуризаторот. Општо земено, кога температурата на стопеното железо е помеѓу 1460 и 1550 °C, ефикасноста на апсорпција на рекарбуризерот е најдобра.
(4) Влијание на мешањето на стопеното железо врз стапката на апсорпција на рекарбуризерот Мешањето е корисно за растворање и дифузија на јаглеродот и го избегнува повторното карбуризатор да лебди на површината на стопеното железо и да се изгори. Пред целосно растворање на рекарбуризаторот, времето на мешање е долго, а стапката на апсорпција е висока. Мешањето исто така може да го намали времето на задржување на карбонизација, да го скрати циклусот на производство и да избегне согорување на легираните елементи во стопеното железо. Меѓутоа, ако времето на мешање е предолго, тоа не само што има големо влијание врз работниот век на печката, туку и ја влошува загубата на јаглерод во стопеното железо откако ќе се раствори рекарбуризаторот. Затоа, соодветното време на мешање на стопеното железо треба да биде соодветно за да се осигура дека рекарбуризерот е целосно растворен.
(5) Влијанието на хемискиот состав на стопеното железо врз стапката на апсорпција на рекарбуризаторот Кога почетната содржина на јаглерод во стопеното железо е висока, под одредена граница на растворливост, стапката на апсорпција на рекарбуризерот е бавна, количината на апсорпција е мала , а загубата на горење е релативно голема. Стапката на апсорпција на рекарбуризаторот е ниска. Спротивното е точно кога почетната содржина на јаглерод во стопеното железо е ниска. Покрај тоа, силициумот и сулфурот во стопеното железо ја попречуваат апсорпцијата на јаглеродот и ја намалуваат стапката на апсорпција на рекарбуризерите; додека манганот помага да се апсорбира јаглеродот и да се подобри стапката на апсорпција на рекарбуризерите. Во однос на степенот на влијание, најголем е силициумот, потоа манганот, а помало влијание имаат јаглеродот и сулфурот. Затоа, во вистинскиот производствен процес, прво треба да се додаде манган, потоа јаглерод, а потоа силициум.
Време на објавување: 04-11-2022 година