I. Rekarburizatorlarni qanday tasniflash mumkin
Karbyuratorlarni xom ashyosiga ko'ra taxminan to'rt turga bo'lish mumkin.
1. Sun'iy grafit
Sun'iy grafit ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo kukun shaklidagi yuqori sifatli kaltsiylangan neft koksidir, unga asfalt bog'lovchi sifatida qo'shiladi va oz miqdorda boshqa yordamchi materiallar qo'shiladi. Turli xil xom ashyolar bir-biriga aralashtirilgandan so'ng, ular presslanadi va shakllantiriladi, so'ngra ularni grafitlash uchun 2500-3000 ° C da oksidlanmaydigan atmosferada ishlov beriladi. Yuqori haroratli ishlov berilgandan so'ng, kul, oltingugurt va gaz miqdori sezilarli darajada kamayadi.
Sun'iy grafit mahsulotlarining yuqori narxi tufayli, quyish zavodlarida keng qo'llaniladigan sun'iy grafit rekarburizatorlarining aksariyati ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish uchun grafit elektrodlarini ishlab chiqarishda chiplar, chiqindi elektrodlar va grafit bloklari kabi qayta ishlangan materiallardir.
Egiluvchan temirni eritishda, quyma temirning metallurgiya sifatini yuqori darajada ta'minlash uchun sun'iy grafit rekarburizator uchun birinchi tanlov bo'lishi kerak.
2. Neft koksi
Neft koksi keng qo'llaniladigan rekarburizatordir.
Neft koksi xom neftni qayta ishlash natijasida olinadigan qo'shimcha mahsulotdir. Xom neftning normal bosimi ostida yoki pasaytirilgan bosimi ostida distillash orqali olingan qoldiqlar va neft qatlamlari neft koksini ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin, keyin esa kokslashdan keyin yashil neft koksini olish mumkin. Yashil neft koksini ishlab chiqarish ishlatiladigan xom neft miqdorining taxminan 5% dan kamrog'ini tashkil qiladi. Qo'shma Shtatlarda yillik xom neft koksini ishlab chiqarish taxminan 30 million tonnani tashkil qiladi. Yashil neft koksi tarkibidagi aralashmalar miqdori yuqori, shuning uchun uni to'g'ridan-to'g'ri rekarburizator sifatida ishlatib bo'lmaydi va avval kaltsiylash kerak.
Xom neft koksi gubkasimon, ignasimon, donador va suyuq shakllarda mavjud.
Gubkali neft koksi kechiktirilgan kokslash usuli bilan tayyorlanadi. Oltingugurt va metall miqdori yuqori bo'lgani uchun, odatda kalsinlash paytida yoqilg'i sifatida ishlatiladi va shuningdek, kalsinlangan neft koksi uchun xom ashyo sifatida ham ishlatilishi mumkin. Kalsinlangan gubkali koks asosan alyuminiy sanoatida va rekarburizator sifatida ishlatiladi.
Ignali neft koksi aromatik uglevodorodlar miqdori yuqori va aralashmalar miqdori kam bo'lgan xom ashyolardan kechiktirilgan kokslash usuli bilan tayyorlanadi. Bu koks osongina sinadigan ignasimon tuzilishga ega, ba'zan grafit koksi deb ataladi va asosan kalsinatsiyadan keyin grafit elektrodlarini tayyorlash uchun ishlatiladi.
Donador neft koksi qattiq granulalar shaklida bo'lib, tarkibida oltingugurt va asfalten miqdori yuqori bo'lgan xom ashyolardan kechiktirilgan kokslash usuli bilan tayyorlanadi va asosan yoqilg'i sifatida ishlatiladi.
Suyuqlashtirilgan neft koksi suyuqlashtirilgan qatlamda uzluksiz kokslash orqali olinadi.
Neft koksini kaltsiylash oltingugurt, namlik va uchuvchan moddalarni olib tashlash uchun amalga oshiriladi. Yashil neft koksini 1200-1350°C da kaltsiylash uni deyarli sof uglerodga aylantirishi mumkin.
Kalsinlangan neft koksining eng katta iste'molchisi alyuminiy sanoati bo'lib, uning 70% boksitni qaytaruvchi anodlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Qo'shma Shtatlarda ishlab chiqarilgan kalsinlangan neft koksining taxminan 6% quyma temir rekarburizatorlar uchun ishlatiladi.
3. Tabiiy grafit
Tabiiy grafitni ikki turga bo'lish mumkin: parchalanuvchi grafit va mikrokristalli grafit.
Mikrokristalin grafit yuqori kul tarkibiga ega va odatda quyma temir uchun rekarburizator sifatida ishlatilmaydi.
Grafitning ko'plab turlari mavjud: yuqori uglerodli grafitni kimyoviy usullar bilan ajratib olish yoki tarkibidagi oksidlarni parchalash va uchib ketish uchun yuqori haroratgacha qizdirish kerak. Grafitdagi kul miqdori yuqori, shuning uchun uni rekarburizator sifatida ishlatish mumkin emas; o'rta uglerodli grafit asosan rekarburizator sifatida ishlatiladi, ammo miqdori unchalik katta emas.
4. Uglerod koksi va antrasit
Elektr yoyli pechlarda po'lat quyish jarayonida zaryadlashda rekarburizator sifatida koks yoki antrasit qo'shilishi mumkin. Yuqori kul va uchuvchanlik miqdori tufayli induksion pechda eritish uchun quyma temir kamdan-kam hollarda rekarburizator sifatida ishlatiladi.
Atrof-muhitni muhofaza qilish talablarining doimiy ravishda yaxshilanishi bilan resurslarni iste'mol qilishga tobora ko'proq e'tibor qaratilmoqda va cho'yan va koks narxlari oshib bormoqda, natijada quyma mahsulotlarining narxi oshib bormoqda. Tobora ko'proq quyma zavodlari an'anaviy gumbaz eritish o'rniga elektr pechlaridan foydalanishni boshlamoqda. 2011 yil boshida fabrikamizning kichik va o'rta qismlar sexi ham an'anaviy gumbaz eritish jarayonini almashtirish uchun elektr pech eritish jarayonini qo'lladi. Elektr pech eritishda ko'p miqdorda po'lat parchalaridan foydalanish nafaqat xarajatlarni kamaytirishi, balki quyma mahsulotlarining mexanik xususiyatlarini ham yaxshilashi mumkin, balki ishlatiladigan rekarburizator turi va karburizatsiya jarayoni ham muhim rol o'ynaydi.
II. R dan qanday foydalanish kerakecarburizinduksion pechda eritish
1. Rekarburizatorlarning asosiy turlari
Quyma temir rekarburizatorlari sifatida ko'plab materiallar ishlatiladi, ulardan keng tarqalgani sun'iy grafit, kaltsiylangan neft koksi, tabiiy grafit, koks, antrasit va bunday materiallardan tayyorlangan aralashmalardir.
(1) Sun'iy grafit Yuqorida aytib o'tilgan turli xil rekarburizatorlar orasida eng yaxshi sifat sun'iy grafitdir. Sun'iy grafit ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo kukun shaklidagi yuqori sifatli kaltsiylangan neft koksidir, unga asfalt bog'lovchi sifatida qo'shiladi va oz miqdorda boshqa yordamchi materiallar qo'shiladi. Turli xil xom ashyolar bir-biriga aralashtirilgandan so'ng, ular presslanadi va shakllantiriladi, so'ngra ularni grafitlash uchun 2500-3000 °C da oksidlanmaydigan atmosferada ishlov beriladi. Yuqori haroratli ishlov berilgandan so'ng, kul, oltingugurt va gaz miqdori sezilarli darajada kamayadi. Agar yuqori haroratda yoki kaltsiylash harorati yetarli bo'lmagan holda kaltsiylangan neft koksi bo'lmasa, rekarburizatorning sifatiga jiddiy ta'sir ko'rsatiladi. Shuning uchun, rekarburizatorning sifati asosan grafitlash darajasiga bog'liq. Yaxshi rekarburizator tarkibida grafit uglerod (massa ulushi) mavjud. 95% dan 98% gacha oltingugurt miqdori 0,02% dan 0,05% gacha, azot miqdori esa (100 dan 200 gacha) × 10-6 gacha.
(2) Neft koksi keng qo'llaniladigan rekarburizatordir. Neft koksi xom neftni qayta ishlash natijasida olinadigan qo'shimcha mahsulotdir. Xom neftni muntazam bosimli distillash yoki vakuumli distillash natijasida olingan qoldiqlar va neft qatlamlari neft koksini ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin. Kokslashdan so'ng xom neft koksini olish mumkin. Tarkibi yuqori va uni to'g'ridan-to'g'ri rekarburizator sifatida ishlatib bo'lmaydi va avval kaltsiylash kerak.
(3) Tabiiy grafitni ikki turga bo'lish mumkin: parchalanuvchi grafit va mikrokristalli grafit. Mikrokristalli grafit yuqori kul miqdoriga ega va odatda quyma temir uchun rekarburizator sifatida ishlatilmaydi. Parchalanuvchi grafitning ko'plab turlari mavjud: yuqori uglerodli parchalanuvchi grafitni kimyoviy usullar bilan ajratib olish yoki tarkibidagi oksidlarni parchalash va uchib ketish uchun yuqori haroratgacha qizdirish kerak. Grafitdagi kul miqdori yuqori va uni rekarburizator sifatida ishlatmaslik kerak. O'rta uglerodli grafit asosan rekarburizator sifatida ishlatiladi, ammo miqdori unchalik katta emas.
(4) Uglerod koksi va antrasit Induksion pechni eritish jarayonida zaryad olayotganda koks yoki antrasit rekarburizator sifatida qo'shilishi mumkin. Yuqori kul va uchuvchan tarkib tufayli induksion pechni eritish uchun quyma temir kamdan-kam hollarda rekarburizator sifatida ishlatiladi. Ushbu rekarburizatorning narxi past va u past sifatli rekarburizatorga tegishli.
2. Eritilgan temirni karburizatsiya qilish printsipi
Sintetik quyma temirni eritish jarayonida, qo'shilgan parchalarning ko'pligi va erigan temirdagi C miqdori pastligi sababli, uglerodni ko'paytirish uchun karbürizatordan foydalanish kerak. Rekarbürizatorda element shaklida mavjud bo'lgan uglerodning erish harorati 3727°C ga teng va erigan temir haroratida eritib bo'lmaydi. Shuning uchun, rekarbürizatordagi uglerod asosan erigan temirda ikki xil eritish va diffuziya yo'li bilan eriydi. Eritilgan temirdagi grafit rekarbürizatorining miqdori 2,1% bo'lganda, grafitni to'g'ridan-to'g'ri eritish mumkin. Grafit bo'lmagan karbonizatsiyaning to'g'ridan-to'g'ri eritma hodisasi asosan mavjud emas, lekin vaqt o'tishi bilan uglerod asta-sekin tarqaladi va erigan temirda eriydi. Induksion pechda eritilgan quyma temirni qayta karbürizatsiya qilish uchun kristalli grafit rekarbürizatorlarining qayta karbürizasyon tezligi grafit bo'lmagan rekarbürizatorlarga qaraganda ancha yuqori.
Tajribalar shuni ko'rsatadiki, erigan temirdagi uglerodning erishi qattiq zarrachalar yuzasidagi suyuq chegara qatlamidagi uglerod massasining o'tkazilishi bilan boshqariladi. Koks va ko'mir zarralari bilan olingan natijalarni grafit bilan olingan natijalar bilan taqqoslaganda, erigan temirdagi grafit rekarburizatorlarining diffuziya va erish tezligi koks va ko'mir zarralariga qaraganda ancha tezroq ekanligi aniqlandi. Qisman erigan koks va ko'mir zarralari namunalari elektron mikroskop yordamida kuzatildi va namunalar yuzasida yupqa yopishqoq kul qatlami hosil bo'lganligi aniqlandi, bu ularning erigan temirda diffuziya va erish ko'rsatkichlariga ta'sir qiluvchi asosiy omil bo'ldi.
3. Uglerodning ko'payishiga ta'sir qiluvchi omillar
(1) Rekarburizatorning zarrachalar hajmining ta'siri Rekarburizatorning yutilish tezligi rekarburizatorning erishi va diffuziya tezligi hamda oksidlanish yo'qotish tezligining birgalikdagi ta'siriga bog'liq. Umuman olganda, rekarburizatorning zarrachalari kichik, erishi tezligi tez va yo'qotish tezligi katta; karburizator zarrachalari katta, erishi tezligi sekin va yo'qotish tezligi kichik. Rekarburizatorning zarrachalar hajmini tanlash pechning diametri va quvvati bilan bog'liq. Umuman olganda, pechning diametri va quvvati katta bo'lganda, rekarburizatorning zarrachalar hajmi kattaroq bo'lishi kerak; aksincha, rekarburizatorning zarrachalar hajmi kichikroq bo'lishi kerak.
(2) Qo'shilgan rekarburizator miqdorining ta'siri Muayyan harorat va bir xil kimyoviy tarkib sharoitida erigan temirdagi uglerodning to'yingan konsentratsiyasi aniq. Muayyan darajada to'yinganlik sharoitida, rekarburizator qancha ko'p qo'shilsa, eritish va diffuziya uchun zarur bo'lgan vaqt shuncha ko'p bo'ladi, mos keladigan yo'qotish shunchalik katta bo'ladi va yutilish tezligi past bo'ladi.
(3) Haroratning rekarburizatorning yutilish tezligiga ta'siri Asosan, erigan temirning harorati qanchalik yuqori bo'lsa, rekarburizatorning yutilishi va erishi uchun shuncha qulayroq bo'ladi. Aksincha, rekarburizatorni eritish qiyin va rekarburizatorning yutilish tezligi pasayadi. Biroq, erigan temirning harorati juda yuqori bo'lganda, rekarburizatorning to'liq erishi ehtimoli yuqori bo'lsa-da, uglerodning yonish yo'qotish tezligi oshadi, bu oxir-oqibat uglerod miqdorining pasayishiga va rekarburizatorning umumiy yutilish tezligining pasayishiga olib keladi. Odatda, erigan temirning harorati 1460 va 1550 °C oralig'ida bo'lganda, rekarburizatorning yutilish samaradorligi eng yaxshi bo'ladi.
(4) Eritilgan temirni aralashtirishning rekarburizatorning yutilish tezligiga ta'siri Aralashtirish uglerodning erishi va tarqalishiga foydalidir va rekarburizatorning eritilgan temir yuzasida suzib yurishini va yonib ketishini oldini oladi. Rekarburizator to'liq erimasdan oldin aralashtirish vaqti uzoq va yutilish darajasi yuqori bo'ladi. Aralashtirish shuningdek, karbonizatsiyani ushlab turish vaqtini qisqartirishi, ishlab chiqarish siklini qisqartirishi va eritilgan temirdagi qotishma elementlarning yonishini oldini olishi mumkin. Biroq, agar aralashtirish vaqti juda uzun bo'lsa, bu nafaqat pechning xizmat qilish muddatiga katta ta'sir ko'rsatadi, balki rekarburizator eritilgandan keyin eritilgan temirdagi uglerod yo'qotilishini ham kuchaytiradi. Shuning uchun, rekarburizatorning to'liq eriganligini ta'minlash uchun eritilgan temirning mos aralashtirish vaqti mos bo'lishi kerak.
(5) Eritilgan temirning kimyoviy tarkibining rekarburizatorning yutilish tezligiga ta'siri Eritilgan temirdagi dastlabki uglerod miqdori yuqori bo'lganda, ma'lum bir eruvchanlik chegarasida, rekarburizatorning yutilish tezligi sekin, yutilish miqdori kichik va yonish yo'qotilishi nisbatan katta bo'ladi. Rekarburizatorning yutilish tezligi past. Eritilgan temirning dastlabki uglerod miqdori past bo'lganda, buning aksi to'g'ri. Bundan tashqari, eritilgan temirdagi kremniy va oltingugurt uglerodning yutilishiga to'sqinlik qiladi va rekarburizatorlarning yutilish tezligini pasaytiradi; marganets esa uglerodni yutishga va rekarburizatorlarning yutilish tezligini yaxshilashga yordam beradi. Ta'sir darajasi jihatidan kremniy eng katta, undan keyin marganets, uglerod va oltingugurt kamroq ta'sirga ega. Shuning uchun, haqiqiy ishlab chiqarish jarayonida avval marganets, keyin uglerod va keyin kremniy qo'shilishi kerak.
Nashr vaqti: 2022-yil 4-noyabr