I. Як класіфікаваць рекарбюризаторы
Карбюрызатары можна ўмоўна падзяліць на чатыры тыпу ў залежнасці ад іх сыравіны.
1. Штучны графіт
Асноўнай сыравінай для вырабу штучнага графіту з'яўляецца порошкообразный высакаякасны кальцыніраваны нафтавы кокс, у які ў якасці злучнага дадаецца асфальт і невялікая колькасць іншых дапаможных матэрыялаў. Пасля змешвання розных сыравінных матэрыялаў іх прэсуюць і фармуюць, а затым апрацоўваюць у неакісляльнай атмасферы пры тэмпературы 2500-3000 °C, каб зрабіць іх графітнымі. Пасля высокатэмпературнай апрацоўкі ўтрыманне попелу, серы і газу значна зніжаецца.
З-за высокай цаны вырабаў са штучнага графіту большасць рэкарбюрайзераў са штучнага графіту, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў ліцейных цэхах, з'яўляюцца перапрацаванымі матэрыяламі, такімі як чыпсы, адпрацаваныя электроды і графітавыя блокі, пры вытворчасці графітавых электродаў для зніжэння вытворчых выдаткаў.
Пры выплаўленні каванага чыгуну, каб зрабіць металургічную якасць чыгуну высокай, штучны графіт павінен быць першым выбарам для рэкарбюрызацыі.
2. Нафтавы кокс
Нафтавы кокс з'яўляецца шырока выкарыстоўваным рекарбюризатором.
Нафтавы кокс - гэта пабочны прадукт, які атрымліваецца пры перапрацоўцы сырой нафты. Рэшткі і нафтавыя смалы, атрыманыя перагонкай сырой нафты пры нармальным ці пры паніжаным ціску, могуць быць выкарыстаны ў якасці сыравіны для вытворчасці нафтавага коксу, а затым пасля каксавання можна атрымаць зялёны нафтавы кокс. Вытворчасць зялёнага нафтавага коксу складае прыкладна менш за 5% ад колькасці выкарыстоўванай сырой нафты. Штогадовая вытворчасць нафтавага коксу ў ЗША складае каля 30 мільёнаў тон. Утрыманне прымешак у зялёным нафтавым коксе высокае, таму ён не можа быць выкарыстаны непасрэдна ў якасці рэкарбюрызатара, і павінен быць спачатку прокаленный.
Неачышчаны нафтавы кокс даступны ў губчатай, ігольчастай, грануляванай і вадкай формах.
Нафтавы кокс губчаты атрымліваюць метадам запаволенага каксавання. З-за высокага ўтрымання серы і металаў ён звычайна выкарыстоўваецца ў якасці паліва пры абпале, а таксама можа быць выкарыстаны ў якасці сыравіны для кальцынаванага нафтавага коксу. Кальцынаваны губчаты кокс у асноўным выкарыстоўваецца ў алюмініевай прамысловасці і ў якасці рэкарбюрызатара.
Ігольчаты нафтавы кокс атрымліваюць метадам запаволенага каксавання з сыравіны з высокім утрыманнем араматычных вуглевадародаў і нізкім утрыманнем прымешак. Гэты кокс мае іголкападобную структуру, якую лёгка ламаць, часам называюць графітавым коксам, і ў асноўным выкарыстоўваецца для вырабу графітавых электродаў пасля кальцынацыі.
Грануляваны нафтавы кокс мае форму цвёрдых гранул і вырабляецца з сыравіны з высокім утрыманнем серы і асфальтэнаў метадам запаволенага каксавання і ў асноўным выкарыстоўваецца ў якасці паліва.
Плюдзізаваны нафтавы кокс атрымліваюць бесперапынным каксаваннем у кіпячым слоі.
Абпал нафтавага коксу заключаецца ў выдаленні серы, вільгаці і лятучых рэчываў. Абпал зялёнага нафтавага коксу пры тэмпературы 1200-1350°C можа зрабіць яго практычна чыстым вугляродам.
Найбуйнейшым спажыўцом кальцыніраванага нафтавага коксу з'яўляецца алюмініевая прамысловасць, 70% якой выкарыстоўваецца для вырабу анодаў, якія аднаўляюць баксіты. Каля 6% кальцыніраванага нафтавага коксу, вырабленага ў Злучаных Штатах, выкарыстоўваецца для рэкарбюрайзатараў чыгуну.
3. Натуральны графіт
Натуральны графіт можна падзяліць на два тыпу: лускаваты графіт і мікракрышталічны графіт.
Мікракрышталічны графіт мае высокую зольнасць і, як правіла, не выкарыстоўваецца ў якасці рэкарбюризатора для чыгуну.
Ёсць шмат разнавіднасцяў лускаватага графіту: высокавугляродны лускаваты графіт неабходна здабываць хімічнымі метадамі або награваць да высокай тэмпературы, каб раскласці і выпарыць аксіды ў ім. Утрыманне попелу ў графіце высокае, таму ён непрыдатны для выкарыстання ў якасці рекарбюризатора; сярэдні вугляграфіт у асноўным выкарыстоўваецца ў якасці рэкарбюрызатара, але яго колькасць невялікая.
4. Вугляродны кокс і антрацыт
У працэсе вытворчасці сталі ў электрадугавых печах пры загрузцы ў якасці рекарбюризатора можна дадаваць кокс або антрацыт. З-за высокага ўтрымання попелу і лятучых рэчываў чыгун, выплаўлены ў індукцыйнай печы, рэдка выкарыстоўваецца ў якасці рэкарбюрызатара.
З пастаянным удасканаленнем патрабаванняў да аховы навакольнага асяроддзя ўсё больш увагі надаецца спажыванню рэсурсаў, а кошты на чыгун і кокс працягваюць расці, што прыводзіць да павелічэння кошту адлівак. Усё больш і больш ліцейных заводаў пачынаюць выкарыстоўваць электрычныя печы для замены традыцыйнай вагранкі. У пачатку 2011 года цэх дробных і сярэдніх дэталяў нашага завода таксама перайшоў на працэс плаўлення ў электрычнай печы, каб замяніць традыцыйны працэс плаўлення вагранкай. Выкарыстанне вялікай колькасці сталёвага лому пры выплаўленні ў электрычных печах можа не толькі знізіць выдаткі, але і палепшыць механічныя ўласцівасці адлівак, але тып выкарыстоўванага рэкарбюризатора і працэс цементации гуляюць ключавую ролю.
II.Як выкарыстоўваць rэкарбюрызэр у індукцыйнай плаўцы
1. Асноўныя віды рекарбюризаторов
Ёсць шмат матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца ў якасці рэкарбюризаторов чыгуну, звычайна выкарыстоўваюцца штучны графіт, кальцыніраваны нафтавы кокс, натуральны графіт, кокс, антрацыт і сумесі з такіх матэрыялаў.
(1) Штучны графіт Сярод розных рэкарбюрайзераў, згаданых вышэй, лепшай якасці з'яўляецца штучны графіт. Асноўнай сыравінай для вырабу штучнага графіту з'яўляецца порошкообразный высакаякасны кальцыніраваны нафтавы кокс, у які ў якасці злучнага дадаецца асфальт і невялікая колькасць іншых дапаможных матэрыялаў. Пасля змешвання розных сыравінных матэрыялаў іх прэсуюць і фармуюць, а затым апрацоўваюць у неакісляльнай атмасферы пры 2500-3000 °C, каб зрабіць іх графітнымі. Пасля высокатэмпературнай апрацоўкі ўтрыманне попелу, серы і газу значна зніжаецца. Калі няма нафтавага коксу, кальцыніраванага пры высокай тэмпературы або пры недастатковай тэмпературы кальцыніравання, гэта сур'ёзна пагоршыць якасць рэкарбюрызатара. Такім чынам, якасць рекарбюризатора ў асноўным залежыць ад ступені графитизации. Добры рэкарбюрызатар утрымлівае графітавы вуглярод (масавая доля) ад 95% да 98%, утрыманне серы складае ад 0,02% да 0,05%, а ўтрыманне азоту складае (ад 100 да 200) × 10-6.
(2) Нафтавы кокс з'яўляецца шырока выкарыстоўваным recarburizer. Нафтавы кокс - гэта пабочны прадукт, які атрымліваецца пры перапрацоўцы сырой нафты. Рэшткі і нафтавыя смалы, атрыманыя ў выніку звычайнай дыстыляцыі пад ціскам або вакуумнай дыстыляцыі сырой нафты, могуць быць выкарыстаны ў якасці сыравіны для вытворчасці нафтавага коксу. Пасля каксавання можна атрымаць сыры нафтавы кокс. Утрыманне высокае і не можа быць выкарыстана непасрэдна ў якасці рекарбюризатора, і павінна быць кальцыніравана спачатку.
(3) Натуральны графіт можна падзяліць на два тыпу: лускаваты графіт і мікракрышталічны графіт. Мікракрышталічны графіт мае высокую зольнасць і, як правіла, не выкарыстоўваецца ў якасці рэкарбюризатора для чыгуну. Ёсць шмат разнавіднасцяў лускаватага графіту: высокавугляродны лускаваты графіт неабходна здабываць хімічнымі метадамі або награваць да высокай тэмпературы, каб раскласці і выпарыць аксіды ў ім. Утрыманне попелу ў графіце высокае, і яго не варта выкарыстоўваць у якасці рэкарбюрызатара. Сярэдні вугляграфіт у асноўным выкарыстоўваецца ў якасці рэкарбюрызатара, але яго колькасць невялікая.
(4) Вугляродны кокс і антрацыт У працэсе выплаўлення ў індукцыйнай печы кокс або антрацыт можна дадаваць у якасці рэкарбюрызатара пры загрузцы. З-за высокага ўтрымання попелу і лятучых рэчываў чыгун, выплаўлены ў індукцыйнай печы, рэдка выкарыстоўваецца ў якасці рэкарбюрызатара. , Цана гэтага рэкарбюрайзера нізкая, і ён належыць да нізкагатунковых рэкарбюрайзераў.
2. Прынцып науглероживания расплаўленага чыгуну
У працэсе выплаўлення сінтэтычнага чыгуну, з-за вялікай колькасці дабаўленага лому і нізкага ўтрымання С у расплаўленым чыгуне, для павышэння ўтрымання вугляроду неабходна выкарыстоўваць карбюризатор. Вуглярод, які існуе ў выглядзе элемента ў рэкарбюрызатары, мае тэмпературу плаўлення 3727 °C і не можа быць расплаўлены пры тэмпературы расплаўленага жалеза. Такім чынам, вуглярод у рэкарбюрызатары ў асноўным раствараецца ў расплаўленым жалезе двума спосабамі растварэння і дыфузіі. Калі ўтрыманне графітавага рэкарбюрызатара ў расплаўленым жалезе складае 2,1%, графіт можна непасрэдна растварыць у расплаўленым жалезе. Феномен прамога раствора неграфітавай карбанізацыі ў асноўным не існуе, але з цягам часу вуглярод паступова дыфузіюе і раствараецца ў расплаўленым жалезе. Для рэкарбюрызацыі чыгуну, выплаўленага ў індукцыйнай печы, хуткасць рэкарбюрызацыі крышталічнага графіту значна вышэйшая, чым у неграфітавых рэкарбюрайзераў.
Эксперыменты паказваюць, што растварэнне вугляроду ў расплаўленым жалезе кантралюецца масапераносам вугляроду ў памежным слоі вадкасці на паверхні цвёрдых часціц. Параўноўваючы вынікі, атрыманыя з часціцамі коксу і вугалю, з вынікамі, атрыманымі з графітам, было выяўлена, што хуткасць дыфузіі і растварэння графітавых рэкарбюрайзераў у расплаўленым чыгуне значна вышэй, чым у часціц коксу і вугалю. Часткова раствораныя ўзоры часціц коксу і вугалю назіралі з дапамогай электроннага мікраскопа, і было выяўлена, што на паверхні ўзораў утварыўся тонкі ліпкі пласт попелу, які быў асноўным фактарам, які ўплываў на іх дыфузію і эфектыўнасць растварэння ў расплаўленым жалезе.
3. Фактары, якія ўплываюць на эфект павелічэння вугляроду
(1) Уплыў памеру часціц рэкарбюрызатара Хуткасць паглынання рэкарбюрызатара залежыць ад сукупнага эфекту хуткасці растварэння і дыфузіі рэкарбюрызатара і хуткасці страт ад акіслення. Увогуле, часціцы рэкарбюрызатара невялікія, хуткасць растварэння высокая, а хуткасць страт вялікая; часціцы карбюризатора вялікія, хуткасць растварэння павольная, а хуткасць страты малая. Выбар памеру часціц рекарбюризатора звязаны з дыяметрам і магутнасцю печы. Увогуле, калі дыяметр і ёмістасць печы вялікія, памер часціц рэкарбюрызатара павінен быць большым; наадварот, памер часціц рекарбюризатора павінен быць менш.
(2) Уплыў колькасці дададзенага рэкарбюрайзера Ва ўмовах пэўнай тэмпературы і аднолькавага хімічнага складу канцэнтрацыя насычанага вугляроду ў расплаўленым чыгуне вызначана. Пры пэўнай ступені насычэння, чым больш дадаецца рэкарбюрайзера, тым больш часу патрабуецца для растварэння і дыфузіі, тым больш адпаведныя страты і ніжэй хуткасць паглынання.
(3) Уплыў тэмпературы на хуткасць паглынання рэкарбюрызатара У прынцыпе, чым вышэй тэмпература расплаўленага жалеза, тым больш спрыяе паглынанне і растварэнне рэкарбюрызатара. Наадварот, рекарбюризатор цяжка растварыць, і хуткасць паглынання рекарбюризатора зніжаецца. Аднак, калі тэмпература расплаўленага жалеза занадта высокая, хоць рэкарбюрызатар, хутчэй за ўсё, будзе цалкам раствораны, хуткасць страт вугляроду пры спальванні павялічыцца, што ў канчатковым выніку прывядзе да зніжэння ўтрымання вугляроду і зніжэння агульнага хуткасць паглынання рекарбюризатора. Як правіла, калі тэмпература расплаўленага жалеза складае ад 1460 да 1550 °C, эфектыўнасць паглынання рэкарбюрайзера з'яўляецца найлепшай.
(4) Уплыў перамешвання расплаўленага жалеза на хуткасць паглынання рэкарбюрайзера. Перамешванне спрыяе растварэнню і дыфузіі вугляроду і дазваляе пазбегнуць плавання рэкарбюрызатара на паверхні расплаўленага жалеза і спальвання. Перш чым рэкарбюрызатар цалкам растворыцца, час мяшання доўгі, а хуткасць паглынання высокая. Перамешванне таксама можа скараціць час вытрымкі карбанізацыі, скараціць вытворчы цыкл і пазбегнуць узгарання легіруючых элементаў у расплаўленым жалезе. Аднак, калі час мяшання занадта доўгі, гэта не толькі моцна ўплывае на тэрмін службы печы, але і павялічвае страты вугляроду ў расплаўленым чыгуне пасля растварэння рэкарбюрызатара. Такім чынам, адпаведны час мяшання расплаўленага жалеза павінен быць прыдатным для поўнага растварэння рэкарбюрызатара.
(5) Уплыў хімічнага складу расплаўленага жалеза на хуткасць паглынання рэкарбюрызатара Калі першапачатковае ўтрыманне вугляроду ў расплаўленым жалезе высокае, пры пэўным ліміце растваральнасці хуткасць паглынання рэкарбюрызатара нізкая, колькасць паглынання малая , і страты пры гарэнні адносна вялікія. Хуткасць паглынання рекарбюризатора нізкая. Адваротнае дакладна, калі першапачатковае ўтрыманне вугляроду ў расплаўленым жалезе нізкае. Акрамя таго, крэмній і сера ў расплаўленым жалезе перашкаджаюць паглынанню вугляроду і зніжаюць хуткасць паглынання рэкарбюрызатараў; у той час як марганец дапамагае паглынаць вуглярод і паляпшае хуткасць паглынання рэкарбюрызатараў. Па ступені ўплыву найбольшы крэмній, за ім ідзе марганец, меншы ўплыў аказваюць вуглярод і сера. Такім чынам, у рэальным працэсе вытворчасці спачатку трэба дадаваць марганец, потым вуглярод, а потым крэмній.
Час публікацыі: 04 лістапада 2022 г