01. Rekarburizatorlar qanday tasniflanadi
Karbyurizatorlarni xom ashyosiga ko'ra taxminan to'rt turga bo'lish mumkin.
1. Sun’iy grafit
Sun'iy grafit ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo kukunli yuqori sifatli kaltsiylangan neft koksi bo'lib, unda bog'lovchi sifatida asfalt qo'shiladi va oz miqdorda boshqa yordamchi materiallar qo'shiladi. Har xil xom ashyolar bir-biriga aralashtirilgandan so'ng, ular presslanadi va shakllanadi, so'ngra ularni grafitlash uchun 2500-3000 ° S da oksidlanmaydigan muhitda ishlov beriladi. Yuqori haroratli ishlov berishdan so'ng, kul, oltingugurt va gaz miqdori sezilarli darajada kamayadi.
Sun'iy grafit mahsulotlarining yuqori narxi tufayli, quyma korxonalarda tez-tez ishlatiladigan sun'iy grafit rekarburizatorlarining ko'pchiligi 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 qilish uchun, sun'iy grafit rekarburizer uchun birinchi tanlov bo'lishi kerak.
2. Neft koksi
Neft koksi keng qo'llaniladigan rekarburizerdir.
Neft koksi xom neftni qayta ishlash natijasida olinadigan qo'shimcha mahsulotdir. Oddiy bosim ostida yoki xom neftning past bosimi ostida distillash natijasida olingan qoldiqlar va neft qatlamlari neft koksini ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin, keyin esa kokslangandan 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 xom neft koksining yillik ishlab chiqarilishi taxminan 30 million tonnani tashkil qiladi. Yashil neft koksidagi nopoklik miqdori yuqori, shuning uchun uni to'g'ridan-to'g'ri rekarburizer sifatida ishlatish mumkin emas va birinchi navbatda kalsinlanishi kerak.
Xom neft koksi shimgichga o'xshash, ignasimon, donador va suyuq shakllarda mavjud.
Sponge neft koksi kechiktirilgan kokslash usuli bilan tayyorlanadi. Oltingugurt va metall miqdori yuqori bo'lganligi sababli, u odatda kalsinatsiya paytida yoqilg'i sifatida ishlatiladi, shuningdek, kaltsiylangan neft koksi uchun xom ashyo sifatida ham foydalanish mumkin. Kalsinlangan shimgichli koks asosan alyuminiy sanoatida va rekarburizer sifatida ishlatiladi.
Ignali neft koksi aromatik uglevodorodlarning yuqori miqdori va aralashmalarning kam miqdori bo'lgan xom ashyo bilan kechiktirilgan kokslash usuli bilan tayyorlanadi. Ushbu koks osongina sindirilgan igna o'xshash tuzilishga ega, ba'zan grafit koks deb ataladi va asosan kalsinlangandan keyin grafit elektrodlarini tayyorlash uchun ishlatiladi.
Donador neft koksi qattiq granulalar shaklida bo'lib, tarkibida oltingugurt va asfalten ko'p bo'lgan xom ashyolardan kechiktirilgan kokslash usuli bilan tayyorlanadi va asosan yoqilg'i sifatida ishlatiladi.
Suyuqlangan neft koksi suyuq qatlamda uzluksiz kokslash orqali olinadi.
Neft koksining kalsinlanishi oltingugurt, namlik va uchuvchi moddalarni olib tashlashdan iborat. Yashil neft koksini 1200-1350 ° S haroratda kaltsiylash uni sezilarli darajada toza uglerodga aylantirishi mumkin.
Kalsinlangan neft koksining eng katta foydalanuvchisi alyuminiy sanoati bo'lib, uning 70% boksitni kamaytiradigan anodlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Qo'shma Shtatlarda ishlab chiqarilgan kaltsiylangan neft koksining 6% ga yaqini quyma temir rekarbyurizatorlari uchun ishlatiladi.
3. Tabiiy grafit
Tabiiy grafitni ikki turga bo'lish mumkin: parcha grafit va mikrokristalin grafit.
Mikrokristalin grafit yuqori kul tarkibiga ega va odatda quyma temir uchun rekarburizer sifatida ishlatilmaydi.
Yong'oqli grafitning ko'p navlari bor: yuqori uglerodli parcha grafitni kimyoviy usullar bilan olish yoki undagi oksidlarni parchalash va uchuvchan qilish uchun yuqori haroratgacha qizdirish kerak. Grafitdagi kul miqdori yuqori, shuning uchun uni qayta karbürizer sifatida ishlatish mos emas; o'rta uglerodli grafit asosan rekarburizer sifatida ishlatiladi, ammo miqdori ko'p emas.
4. Koks va antrasit
Elektr boshq o'choqli po'lat ishlab chiqarish jarayonida zaryad olayotganda qayta karbürizer sifatida koks yoki antrasit qo'shilishi mumkin. Yuqori kul va uchuvchi tarkibga ega bo'lganligi sababli, induksion o'choqli erituvchi quyma temir kamdan-kam hollarda rekarburizer sifatida ishlatiladi.
Atrof-muhitni muhofaza qilish talablarining doimiy ravishda takomillashtirilishi bilan resurslarni iste'mol qilishga tobora ko'proq e'tibor qaratilmoqda va cho'yan va koks narxlari o'sishda davom etmoqda, bu esa quyma narxining oshishiga olib keladi. Ko'proq quyma korxonalar an'anaviy gumbaz eritish o'rnini bosadigan elektr pechlardan foydalanishni boshladilar. 2011 yil boshida fabrikamizning kichik va o'rta qismlar ustaxonasi an'anaviy gumbaz eritish jarayonini almashtirish uchun elektr pechka eritish jarayonini ham qabul qildi. Elektr pechida eritishda katta miqdordagi po'lat hurdadan foydalanish nafaqat xarajatlarni kamaytirishi, balki quymalarning mexanik xususiyatlarini yaxshilashi mumkin, ammo ishlatiladigan qayta karbürizatorning turi va karbürleme jarayoni asosiy rol o'ynaydi.
02. Induksion pechda eritishda rekarbyurizatordan qanday foydalaniladi
1 Rekarburizatorlarning asosiy turlari
Quyma temir rekarburizatorlar sifatida ishlatiladigan ko'plab materiallar mavjud, odatda sun'iy grafit, kaltsiylangan neft koksi, tabiiy grafit, koks, antrasit va bunday materiallardan tayyorlangan aralashmalar ishlatiladi.
(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 kukunli yuqori sifatli kaltsiylangan neft koksi bo'lib, unda bog'lovchi sifatida asfalt qo'shiladi va oz miqdorda boshqa yordamchi materiallar qo'shiladi. Turli xil xom ashyolarni bir-biriga aralashtirgandan so'ng, ular presslanadi va shakllanadi, so'ngra ularni grafitlash uchun 2500-3000 ° C da oksidlanmaydigan atmosferada ishlov beriladi. Yuqori haroratli ishlov berishdan so'ng, kul, oltingugurt va gaz miqdori sezilarli darajada kamayadi. Agar yuqori haroratda kaltsiylangan neft koksi bo'lmasa yoki kaltsiylash harorati etarli bo'lmasa, qayta karbürizatorning sifati jiddiy ta'sir qiladi. Shuning uchun rekarburizatorning sifati asosan grafitlanish darajasiga bog'liq. Yaxshi qayta karbürizatorda grafitli uglerod (massa ulushi) 95% dan 98% gacha, oltingugurt miqdori 0,02% dan 0,05% gacha, azot miqdori (100 dan 200 gacha) × 10-6.
(2) Neft koksi keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan rekarburizerdir. Neft koksi - bu xom neftni qayta ishlash natijasida olinadigan qo'shimcha mahsulot. 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 keyin xom neft koksini olish mumkin. Tarkibi yuqori va uni to'g'ridan-to'g'ri rekarbürizer sifatida ishlatish mumkin emas va birinchi navbatda kalsinlanishi kerak.
(3) Tabiiy grafitni ikki turga bo'lish mumkin: parcha grafit va mikrokristalin grafit. Mikrokristalin grafit yuqori kul tarkibiga ega va odatda quyma temir uchun rekarburizer sifatida ishlatilmaydi. Yong'oqli grafitning ko'p navlari bor: yuqori uglerodli parcha grafitni kimyoviy usullar bilan olish yoki undagi oksidlarni parchalash va uchuvchan qilish uchun yuqori haroratgacha qizdirish kerak. Grafitdagi kul miqdori yuqori va uni qayta karbürizator sifatida ishlatmaslik kerak. O'rta uglerodli grafit asosan rekarburizer sifatida ishlatiladi, ammo miqdori ko'p emas.
(4) Koks va antrasit Induksion pechni eritish jarayonida zaryad olayotganda qayta karbürizator sifatida koks yoki antrasit qo'shilishi mumkin. Yuqori kul va uchuvchi tarkibga ega bo'lganligi sababli, induksion o'choqli erituvchi quyma temir kamdan-kam hollarda qayta karbürizer sifatida ishlatiladi. , Ushbu rekarbyurizatorning narxi past va u past darajadagi rekarburizerga tegishli.
2. Eritilgan temirni karburizatsiya qilish printsipi
Sintetik quyma temirni eritish jarayonida ko'p miqdorda hurda qo'shilishi va eritilgan temir tarkibidagi past C miqdori tufayli uglerodni ko'paytirish uchun karbürizerdan foydalanish kerak. Rekarburizatorda element shaklida mavjud bo'lgan uglerod 3727 ° S erish haroratiga ega va eritilgan temirning haroratida eritib bo'lmaydi. Shuning uchun rekarburizatordagi uglerod, asosan, eritilgan temirda ikki eritish va diffuziya usuli bilan eriydi. Eritilgan temirdagi grafitni qayta ishlaydigan grafitning tarkibi 2,1% bo'lsa, grafit to'g'ridan-to'g'ri eritilgan temirda eritilishi mumkin. Grafit bo'lmagan karbonizatsiyaning to'g'ridan-to'g'ri eritma hodisasi asosan mavjud emas, lekin vaqt o'tishi bilan uglerod erigan temirda asta-sekin tarqaladi va eriydi. Induksion pechda eritilgan quyma temirni qayta karbonlashtirish uchun kristalli grafitni qayta karbürizatsiya qilish tezligi grafit bo'lmagan rekarburizatorlarga qaraganda sezilarli darajada yuqori.
Tajribalar shuni ko'rsatadiki, eritilgan temirda uglerodning erishi qattiq zarrachalar yuzasida suyuqlik chegara qatlamidagi uglerod massasining o'tishi bilan boshqariladi. Koks va ko'mir zarralari bilan olingan natijalarni grafit bilan olingan natijalar bilan solishtirganda, eritilgan temirdagi grafit rekarburizatorlarining tarqalishi va erish tezligi koks va ko'mir zarralariga qaraganda sezilarli darajada tezroq ekanligi aniqlandi. Qisman erigan koks va ko'mir zarralari namunalari elektron mikroskop yordamida kuzatilgan va namunalar yuzasida yupqa yopishqoq kul qatlami hosil bo'lganligi aniqlangan, bu ularning erigan temirda diffuziya va erish ko'rsatkichlariga ta'sir qiluvchi asosiy omil bo'lgan.
3. Uglerod ta'siriga ta'sir qiluvchi omillar kuchayadi
(1) Qayta karbürizatorning zarracha hajmining ta'siri Qayta karbürizatorning yutilish tezligi rekarbyurizatorning erishi va tarqalish tezligi va oksidlanishni yo'qotish tezligining birgalikdagi ta'siriga bog'liq. Umuman olganda, rekarburizatorning zarralari kichik, eritma tezligi tez va yo'qotish tezligi katta; karbürizer zarralari katta, eritma tezligi sekin va yo'qotish tezligi kichik. Rekarburizatorning zarracha hajmini tanlash pechning diametri va quvvatiga bog'liq. Umuman olganda, o'choqning diametri va quvvati katta bo'lsa, rekarburizerning zarracha hajmi kattaroq bo'lishi kerak; aksincha, rekarburizatorning zarracha hajmi kichikroq bo'lishi kerak.
(2) Qo'shilgan rekarburizator miqdorining ta'siri Muayyan harorat va bir xil kimyoviy tarkib sharoitida eritilgan temirdagi uglerodning to'yingan kontsentratsiyasi aniq. Muayyan to'yinganlik darajasida, ko'proq rekarbyurizator qo'shilsa, eritma va diffuziya uchun qancha vaqt kerak bo'lsa, mos keladigan yo'qotish shunchalik ko'p va yutilish darajasi past bo'ladi.
(3) Haroratning rekarbyurizatorning assimilyatsiya tezligiga ta'siri Asosan, eritilgan temirning harorati qanchalik yuqori bo'lsa, rekarbyurizatorning so'rilishi va erishi uchun shunchalik qulay bo'ladi. Aksincha, rekarbyurizatorni eritish qiyin va rekarbyurizatorning yutilish tezligi pasayadi. Biroq, eritilgan temirning harorati juda yuqori bo'lsa, qayta karbürizatorning to'liq eritilishi ehtimoli ko'proq bo'lsa-da, uglerodning yonish yo'qolishi tezligi oshadi, bu oxir-oqibat uglerod tarkibining pasayishiga va umumiy quvvatning pasayishiga olib keladi. rekarburizatorning yutilish darajasi. Odatda, eritilgan temir harorati 1460 dan 1550 ° C gacha bo'lganida, rekarburizatorning assimilyatsiya samaradorligi eng yaxshisidir.
(4) Eritilgan temirni aralashtirishning qayta karbürizatorning assimilyatsiya tezligiga ta'siri Aralashtirish uglerodning erishi va tarqalishi uchun foydali bo'ladi va eritilgan temir yuzasida suzuvchi va kuyishning oldini oladi. Qayta karbürizer to'liq eritilgunga qadar, aralashtirish vaqti uzoq va assimilyatsiya darajasi yuqori. Aralashtirish, shuningdek, karbonizatsiyani ushlab turish vaqtini qisqartirishi, ishlab chiqarish aylanishini qisqartirishi va eritilgan temirdagi qotishma elementlarning yonishini oldini oladi. Biroq, agar aralashtirish muddati juda uzoq bo'lsa, u nafaqat o'choqning xizmat qilish muddatiga katta ta'sir ko'rsatadi, balki rekarburizator eritilgandan keyin eritilgan temirdagi uglerodning yo'qolishini ham kuchaytiradi. Shuning uchun eritilgan temirning tegishli aralashtirish vaqti qayta karbürizatorning to'liq eritilishini ta'minlash uchun mos bo'lishi kerak.
(5) Eritilgan temirning kimyoviy tarkibining qayta karbürizatorning assimilyatsiya tezligiga ta'siri Eritilgan temir tarkibidagi boshlang'ich uglerod miqdori yuqori bo'lsa, ma'lum bir eruvchanlik chegarasi ostida, qayta karbürizatorning assimilyatsiya tezligi sekin, assimilyatsiya miqdori kichik bo'ladi. , va yonish yo'qotish nisbatan katta. Rekarbyurizatorning assimilyatsiya qilish darajasi past. Eritilgan temirning dastlabki uglerod miqdori past bo'lsa, aksincha. Bundan tashqari, eritilgan temir tarkibidagi kremniy va oltingugurt uglerodning so'rilishiga to'sqinlik qiladi va rekarburizatorlarning emilim tezligini kamaytiradi; marganets esa uglerodni o'zlashtirishga yordam beradi va rekarburizatorlarning so'rilish tezligini yaxshilaydi. Ta'sir darajasi bo'yicha kremniy eng katta, undan keyin marganets, uglerod va oltingugurt esa kamroq ta'sir qiladi. Shuning uchun, haqiqiy ishlab chiqarish jarayonida birinchi navbatda marganets, keyin uglerod, keyin esa kremniy qo'shilishi kerak.
4. Turli rekarburizatorlarning cho’yan xossalariga ta’siri
(1) Sinov shartlari Eritma uchun maksimal quvvati 3000 kVt va chastotasi 500 Gts bo'lgan ikkita 5t oraliq chastotali yadrosiz indüksiyon pechlari ishlatilgan. Seminarning kunlik partiyalar ro'yxatiga ko'ra (50% qaytariladigan material, 20% cho'yan, 30% hurda) eritilgan temir pechini eritish uchun mos ravishda past azotli kaltsiylangan qayta karbürizer va grafit tipidagi qayta karbürizerdan foydalaning. jarayon talablari Kimyoviy tarkibni sozlagandan so'ng, mos ravishda silindrli asosiy podshipnik qopqog'ini quying.
Ishlab chiqarish jarayoni: eritish uchun oziqlantirish jarayonida qayta karbürizator elektr o'choqqa partiyalarga qo'shiladi, 0,4% birlamchi emlash (kremniy bariy emlash) va 0,1% ikkilamchi oqim emlash (Silikon bariy emlash) qo'shiladi. DISA2013 uslublar liniyasidan foydalaning.
(2) Mexanik xususiyatlar Ikki xil qayta karbürizatorning quyma temirning xususiyatlariga ta'sirini tekshirish va erigan temir tarkibining natijalarga ta'sirini oldini olish uchun turli xil rekarburizatorlar tomonidan eritilgan eritilgan temir tarkibi asosan bir xil bo'lishi uchun o'rnatildi. . Natijalarni to'liqroq tekshirish uchun sinov jarayonida ikkita eritilgan temir pechiga Ø30 mm sinov barlarining ikkita to'plamidan tashqari, Brinell qattiqligini tekshirish uchun har bir eritilgan temirga quyilgan 12 dona quyma ham tasodifiy tanlab olindi. (6 dona / quti, ikkita qutini sinab ko'rish).
Deyarli bir xil tarkibga ega bo'lgan taqdirda, grafit tipidagi rekarbyurizatordan foydalangan holda ishlab chiqarilgan sinov barlarining mustahkamligi kalsinlangan turdagi qayta karbürizer yordamida quyilgan sinov barlariga qaraganda ancha yuqori va ishlab chiqarilgan quymalarni qayta ishlash ko'rsatkichlari. grafit tipidagi qayta karbürizator grafit tipidagi qayta karbürizer yordamida ishlab chiqarilganidan yaxshiroq. Kalsinlangan rekarburizatorlar tomonidan ishlab chiqarilgan quyma (quymalarning qattiqligi juda yuqori bo'lganda, ishlov berish jarayonida to'qimalarning chetida sakrash pichog'i fenomeni paydo bo'ladi).
(3) Grafit tipidagi rekarburizerdan foydalangan holda namunalarning grafit shakllari A tipidagi grafit bo'lib, grafit soni kattaroq va o'lchami kichikroq.
Yuqoridagi sinov natijalaridan quyidagi xulosalar chiqariladi: yuqori sifatli grafit tipidagi rekarburizator nafaqat quymalarning mexanik xususiyatlarini yaxshilash, metallografik strukturani yaxshilash, balki quymalarni qayta ishlash ko'rsatkichlarini ham yaxshilashi mumkin.
03. Epilog
(1) Qayta karbürizatorning yutilish tezligiga ta'sir qiluvchi omillar rekarbyurizatorning zarracha hajmi, qo'shilgan rekarbyurizator miqdori, qayta karbürizatsiya harorati, eritilgan temirning aralashtirish vaqti va eritilgan temirning kimyoviy tarkibi.
(2) Yuqori sifatli grafit tipidagi rekarburizer nafaqat to'qimalarning mexanik xususiyatlarini yaxshilash, metallografik tuzilmani yaxshilash, balki to'qimalarni qayta ishlash ko'rsatkichlarini ham yaxshilashi mumkin. Shuning uchun, indüksiyon pechini eritish jarayonida silindr bloklari va silindr boshlari kabi asosiy mahsulotlarni ishlab chiqarishda yuqori sifatli grafit tipidagi rekarburizatorlardan foydalanish tavsiya etiladi.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 08-noyabr