I. Si klasifikohen rikarburizuesit
Karburizuesit mund të ndahen afërsisht në katër lloje sipas lëndëve të para.
1. Grafit artificial
Lënda e parë kryesore për prodhimin e grafitit artificial është koksi i naftës i kalcinuar me cilësi të lartë pluhur, në të cilin shtohet asfalti si lidhës dhe një sasi e vogël materialesh të tjera ndihmëse. Pasi lëndët e para të ndryshme janë përzier së bashku, ato shtypen dhe formohen, dhe më pas trajtohen në një atmosferë jo oksiduese në 2500-3000 ° C për t'i bërë ato të grafitizuara. Pas trajtimit me temperaturë të lartë, përmbajtja e hirit, squfurit dhe gazit zvogëlohet shumë.
Për shkak të çmimit të lartë të produkteve të grafitit artificial, shumica e rikarburizuesve të grafitit artificial që përdoren zakonisht në shkritore janë materiale të ricikluara si patate të skuqura, elektroda të mbeturinave dhe blloqe grafiti kur prodhohen elektroda grafiti për të ulur kostot e prodhimit.
Gjatë shkrirjes së hekurit duktil, në mënyrë që cilësia metalurgjike e gizës të jetë e lartë, grafiti artificial duhet të jetë zgjedhja e parë për rikarburizuesin.
2. Koks nafte
Koksi i naftës është një rikarburizues i përdorur gjerësisht.
Koksi i naftës është një nënprodukt i përftuar nga rafinimi i naftës së papërpunuar. Mbetjet dhe pikat e naftës të marra nga distilimi nën presion normal ose nën presion të reduktuar të naftës së papërpunuar mund të përdoren si lëndë të para për prodhimin e koksit të naftës, dhe më pas koksi i gjelbër i naftës mund të merret pas koksit. Prodhimi i koksit të gjelbër të naftës është afërsisht më pak se 5% e sasisë së naftës së papërpunuar të përdorur. Prodhimi vjetor i koksit të papërpunuar të naftës në Shtetet e Bashkuara është rreth 30 milion ton. Përmbajtja e papastërtive në koksin e gjelbër të naftës është e lartë, kështu që nuk mund të përdoret drejtpërdrejt si rikarburizues dhe duhet të kalcinohet së pari.
Koksi i papërpunuar i naftës është i disponueshëm në formë sfungjeri, gjilpërë, grimcuar dhe lëng.
Koksi i naftës sfungjer përgatitet me metodën e koksimit të vonuar. Për shkak të përmbajtjes së lartë të squfurit dhe metalit, zakonisht përdoret si lëndë djegëse gjatë kalcinimit dhe mund të përdoret gjithashtu si lëndë e parë për koksin e kalcinuar të naftës. Koksi i sfungjerit të kalcinuar përdoret kryesisht në industrinë e aluminit dhe si rikarburizues.
Koksi i naftës me gjilpërë përgatitet me metodën e koksimit të vonuar me lëndë të para me përmbajtje të lartë hidrokarburesh aromatike dhe përmbajtje të ulët papastërtish. Ky koks ka një strukturë të ngjashme me gjilpërën që thyhet lehtësisht, nganjëherë quhet koks grafit, dhe përdoret kryesisht për të bërë elektroda grafiti pas kalcinimit.
Koksi i grimcuar i naftës është në formë kokrrizash të forta dhe bëhet nga lëndë të para me përmbajtje të lartë squfuri dhe asfaltine me metodën e koksimit të vonuar dhe përdoret kryesisht si lëndë djegëse.
Koksi i lëngshëm i naftës përftohet nga koksimi i vazhdueshëm në një shtrat të lëngshëm.
Kalcinimi i koksit të naftës është për të hequr squfurin, lagështinë dhe substancat e paqëndrueshme. Kalcinimi i koksit të gjelbër të naftës në 1200-1350°C mund ta bëjë atë në thelb karbon të pastër.
Përdoruesi më i madh i koksit të kalcinuar të naftës është industria e aluminit, 70% e së cilës përdoret për të bërë anoda që reduktojnë boksitin. Rreth 6% e koksit të naftës të kalcinuar të prodhuar në Shtetet e Bashkuara përdoret për rikarburizuesit e gize.
3. Grafit natyral
Grafiti natyror mund të ndahet në dy lloje: grafit flake dhe grafit mikrokristalor.
Grafiti mikrokristalor ka një përmbajtje të lartë hiri dhe në përgjithësi nuk përdoret si rikarburizues për gize.
Ka shumë lloje të grafitit me flake: grafiti me flake të lartë karboni duhet të nxirret me metoda kimike, ose të nxehet në temperaturë të lartë për të dekompozuar dhe avulluar oksidet në të. Përmbajtja e hirit në grafit është e lartë, kështu që nuk është i përshtatshëm për t'u përdorur si rikarburizues; Grafiti me karbon mesatar përdoret kryesisht si rikarburizues, por sasia nuk është shumë.
4. Koks karboni dhe antracit
Në procesin e prodhimit të çelikut me furrën me hark elektrik, koks ose antracit mund të shtohen si rikarburizues gjatë karikimit. Për shkak të përmbajtjes së lartë të hirit dhe të paqëndrueshme, giza e shkrirjes së furrës me induksion përdoret rrallë si rikarburizues.
Me përmirësimin e vazhdueshëm të kërkesave për mbrojtjen e mjedisit, gjithnjë e më shumë vëmendje i kushtohet konsumit të burimeve, dhe çmimet e hekurit të derrit dhe koksit vazhdojnë të rriten, duke rezultuar në një rritje të kostos së derdhjeve. Gjithnjë e më shumë shkritore kanë filluar të përdorin furrat elektrike për të zëvendësuar shkrirjen tradicionale të kupolës. Në fillim të vitit 2011, punishtja e pjesëve të vogla dhe të mesme të fabrikës sonë miratoi gjithashtu procesin e shkrirjes së furrës elektrike për të zëvendësuar procesin tradicional të shkrirjes së kupolës. Përdorimi i një sasie të madhe skrap çeliku në shkrirjen e furrave elektrike jo vetëm që mund të zvogëlojë kostot, por edhe të përmirësojë vetitë mekanike të derdhjeve, por lloji i rikarburizuesit të përdorur dhe procesi i karburizimit luajnë një rol kyç.
II.Si të përdorim rekarburizer në shkrirjen e furrës me induksion
1. Llojet kryesore të rikarburizuesve
Ka shumë materiale që përdoren si rikarburizues prej gize, të përdorura zakonisht janë grafiti artificial, koksi i naftës i kalcinuar, grafiti natyral, koksi, antraciti dhe përzierjet e bëra nga materiale të tilla.
(1) Grafit artificial Ndër rikarburizuesit e ndryshëm të përmendur më sipër, cilësia më e mirë është grafiti artificial. Lënda e parë kryesore për prodhimin e grafitit artificial është koksi i naftës i kalcinuar me cilësi të lartë pluhur, në të cilin shtohet asfalti si lidhës dhe një sasi e vogël materialesh të tjera ndihmëse. Pasi lëndët e para të ndryshme janë përzier së bashku, ato shtypen dhe formohen, dhe më pas trajtohen në një atmosferë jooksiduese në 2500-3000 °C për t'i bërë ato të grafitizuara. Pas trajtimit me temperaturë të lartë, përmbajtja e hirit, squfurit dhe gazit zvogëlohet shumë. Nëse nuk ka koks nafte të kalcinuar në temperaturë të lartë ose me temperaturë të pamjaftueshme kalcinimi, cilësia e rikarburizuesit do të ndikohet seriozisht. Prandaj, cilësia e rikarburizuesit varet kryesisht nga shkalla e grafitizimit. Një rikarburues i mirë përmban karbon grafik (fraksioni masiv) Në 95% deri në 98%, përmbajtja e squfurit është 0,02% deri në 0,05%, dhe përmbajtja e azotit është (100 deri në 200) × 10-6.
(2) Koksi i naftës është një rikarburizues i përdorur gjerësisht. Koksi i naftës është një nënprodukt i marrë nga rafinimi i naftës së papërpunuar. Mbetjet dhe pikat e naftës të marra nga distilimi i rregullt nën presion ose distilimi në vakum i naftës së papërpunuar mund të përdoren si lëndë të para për prodhimin e koksit të naftës. Pas koksimit, mund të merret koks i papërpunuar i naftës. Përmbajtja është e lartë dhe nuk mund të përdoret drejtpërdrejt si rikarburizues dhe duhet të kalcinohet fillimisht.
(3) Grafiti natyror mund të ndahet në dy lloje: grafit flake dhe grafit mikrokristalor. Grafiti mikrokristalor ka një përmbajtje të lartë hiri dhe në përgjithësi nuk përdoret si rikarburizues për gize. Ka shumë lloje të grafitit me flake: grafiti me flake të lartë karboni duhet të nxirret me metoda kimike, ose të nxehet në temperaturë të lartë për të dekompozuar dhe avulluar oksidet në të. Përmbajtja e hirit në grafit është e lartë dhe nuk duhet të përdoret si rikarburizues. Grafiti me karbon mesatar përdoret kryesisht si rikarburizues, por sasia nuk është shumë.
(4) Koksi i karbonit dhe antraciti Në procesin e shkrirjes së furrës me induksion, koksi ose antraciti mund të shtohet si rikarburizues gjatë karikimit. Për shkak të përmbajtjes së lartë të hirit dhe të paqëndrueshme, giza e shkrirjes së furrës me induksion përdoret rrallë si rikarburizues. , Çmimi i këtij rikarburizuesi është i ulët, dhe i përket rikarburizuesit të shkallës së ulët.
2. Parimi i karburizimit të hekurit të shkrirë
Në procesin e shkrirjes së gizës sintetike, për shkak të sasisë së madhe të skrapit të shtuar dhe përmbajtjes së ulët të C në hekurin e shkrirë, duhet të përdoret një karburator për të rritur karbonin. Karboni që ekziston në formën e elementit në rikarburizer ka një temperaturë shkrirjeje prej 3727°C dhe nuk mund të shkrihet në temperaturën e hekurit të shkrirë. Prandaj, karboni në rikarburizer shpërndahet kryesisht në hekurin e shkrirë me dy mënyra shpërbërjeje dhe difuzioni. Kur përmbajtja e rikarburizuesit të grafitit në hekurin e shkrirë është 2.1%, grafiti mund të shpërndahet drejtpërdrejt në hekurin e shkrirë. Fenomeni i zgjidhjes së drejtpërdrejtë të karbonizimit jografit në thelb nuk ekziston, por me kalimin e kohës, karboni gradualisht shpërndahet dhe shpërndahet në hekurin e shkrirë. Për rikarburizimin e gizës së shkrirë nga furra me induksion, shkalla e rikarburizimit të rikarburizimit të grafitit kristalor është dukshëm më e lartë se ajo e rikarburizuesve jografit.
Eksperimentet tregojnë se shpërbërja e karbonit në hekurin e shkrirë kontrollohet nga transferimi i masës së karbonit në shtresën kufitare të lëngshme në sipërfaqen e grimcave të ngurta. Duke krahasuar rezultatet e marra me grimcat e koksit dhe qymyrit me rezultatet e marra me grafit, konstatohet se shpejtësia e difuzionit dhe shpërbërjes së rikarburizuesve të grafit në hekurin e shkrirë është dukshëm më e shpejtë se ajo e grimcave të koksit dhe qymyrit. Mostrat pjesërisht të tretura të koksit dhe grimcave të qymyrit u vëzhguan me mikroskop elektronik dhe u zbulua se në sipërfaqen e mostrave u formua një shtresë e hollë ngjitëse hiri, e cila ishte faktori kryesor që ndikonte në performancën e difuzionit dhe shpërbërjes së tyre në hekurin e shkrirë.
3. Faktorët që ndikojnë në efektin e rritjes së karbonit
(1) Ndikimi i madhësisë së grimcave të rikarburizuesit Shkalla e përthithjes së rikarburizuesit varet nga efekti i kombinuar i shkallës së shpërbërjes dhe difuzionit të rikarburizuesit dhe shkallës së humbjes së oksidimit. Në përgjithësi, grimcat e rikarburizuesit janë të vogla, shpejtësia e shpërbërjes është e shpejtë dhe shpejtësia e humbjes është e madhe; grimcat e karburatorit janë të mëdha, shpejtësia e shpërbërjes është e ngadaltë dhe shpejtësia e humbjes është e vogël. Zgjedhja e madhësisë së grimcave të rikarburizuesit lidhet me diametrin dhe kapacitetin e furrës. Në përgjithësi, kur diametri dhe kapaciteti i furrës janë të mëdha, madhësia e grimcave të rikarburizuesit duhet të jetë më e madhe; përkundrazi, madhësia e grimcave të rikarburizuesit duhet të jetë më e vogël.
(2) Ndikimi i sasisë së rikarburizuesit të shtuar Në kushtet e një temperature të caktuar dhe të së njëjtës përbërje kimike, përqendrimi i ngopur i karbonit në hekurin e shkrirë është i sigurt. Nën një shkallë të caktuar ngopjeje, sa më shumë rikarburizues të shtohet, aq më e gjatë është koha e nevojshme për shpërbërjen dhe difuzionin, aq më e madhe është humbja përkatëse dhe aq më e ulët është shkalla e përthithjes.
(3) Efekti i temperaturës në shkallën e përthithjes së rikarburizuesit Në parim, sa më e lartë të jetë temperatura e hekurit të shkrirë, aq më e favorshme është përthithja dhe shpërbërja e rikarburizuesit. Përkundrazi, rikarburizuesi është i vështirë për t'u tretur, dhe shkalla e përthithjes së rikarburizuesit zvogëlohet. Megjithatë, kur temperatura e hekurit të shkrirë është shumë e lartë, edhe pse rikarburizuesi ka më shumë gjasa të tretet plotësisht, shkalla e humbjes së djegies së karbonit do të rritet, gjë që përfundimisht do të çojë në një ulje të përmbajtjes së karbonit dhe një ulje të përmbajtjes së përgjithshme. shkalla e përthithjes së rikarburizuesit. Në përgjithësi, kur temperatura e hekurit të shkrirë është midis 1460 dhe 1550 °C, efikasiteti i absorbimit të rikarburizuesit është më i miri.
(4) Ndikimi i trazimit të hekurit të shkrirë në shkallën e përthithjes së rikarburizuesit Përzierja është e dobishme për shpërbërjen dhe përhapjen e karbonit dhe shmang që rikarburizuesi të notojë në sipërfaqen e hekurit të shkrirë dhe të digjet. Përpara se rikarburizuesi të tretet plotësisht, koha e përzierjes është e gjatë dhe shkalla e përthithjes është e lartë. Përzierja gjithashtu mund të zvogëlojë kohën e mbajtjes së karbonizimit, të shkurtojë ciklin e prodhimit dhe të shmangë djegien e elementeve aliazh në hekurin e shkrirë. Megjithatë, nëse koha e trazimit është shumë e gjatë, ajo jo vetëm që ka një ndikim të madh në jetëgjatësinë e furrës, por gjithashtu përkeqëson humbjen e karbonit në hekurin e shkrirë pasi rikarburizuesi është tretur. Prandaj, koha e duhur e trazimit të hekurit të shkrirë duhet të jetë e përshtatshme për të siguruar që rikarburizuesi të jetë tretur plotësisht.
(5) Ndikimi i përbërjes kimike të hekurit të shkrirë në shkallën e përthithjes së rikarburizuesit Kur përmbajtja fillestare e karbonit në hekurin e shkrirë është e lartë, nën një kufi të caktuar tretshmërie, shkalla e përthithjes së rikarburizuesit është e ngadaltë, sasia e përthithjes është e vogël , dhe humbja e djegies është relativisht e madhe. Shkalla e përthithjes së rikarburizuesit është e ulët. E kundërta është e vërtetë kur përmbajtja fillestare e karbonit në hekurin e shkrirë është e ulët. Përveç kësaj, silikoni dhe squfuri në hekurin e shkrirë pengojnë thithjen e karbonit dhe zvogëlojnë shkallën e përthithjes së rikarburizuesve; ndërsa mangani ndihmon në thithjen e karbonit dhe përmirësimin e shkallës së përthithjes së rikarburizuesve. Për sa i përket shkallës së ndikimit, silici është më i madhi, i ndjekur nga mangani dhe më pak ndikim kanë karboni dhe squfuri. Prandaj, në procesin aktual të prodhimit, fillimisht duhet të shtohet mangani, pastaj karboni dhe më pas silikoni.
Koha e postimit: Nëntor-04-2022