I. Ինչպես դասակարգել ռեկարբյուրիզատորները
Կարբյուրիզատորները կարելի է մոտավորապես բաժանել չորս տեսակի՝ ըստ իրենց հումքի.
1. Արհեստական գրաֆիտ
Արհեստական գրաֆիտի արտադրության հիմնական հումքը փոշիացված բարձրորակ կալցինացված նավթային կոքսն է, որի մեջ որպես կապակցիչ ավելացնում են ասֆալտը և ավելացնում փոքր քանակությամբ այլ օժանդակ նյութեր։ Տարբեր հումքները իրար խառնելուց հետո դրանք սեղմվում և ձևավորվում են, այնուհետև մշակվում 2500-3000 ° C չօքսիդացող մթնոլորտում՝ դրանք գրաֆիտիզացնելու համար: Բարձր ջերմաստիճանի մշակումից հետո մոխրի, ծծմբի և գազի պարունակությունը զգալիորեն նվազում է:
Արհեստական գրաֆիտի արտադրանքի բարձր գնի պատճառով, ձուլարաններում սովորաբար օգտագործվող արհեստական գրաֆիտի վերակարբյուրիզատորների մեծ մասը վերամշակված նյութեր են, ինչպիսիք են չիպսերը, թափոնների էլեկտրոդները և գրաֆիտի բլոկները՝ արտադրության ծախսերը նվազեցնելու համար գրաֆիտի էլեկտրոդների արտադրության ժամանակ:
Ձուլվող երկաթը հալեցնելիս, որպեսզի չուգունի մետալուրգիական որակը բարձր լինի, արհեստական գրաֆիտը պետք է լինի առաջին ընտրությունը ռեկարբյուրիզատորի համար:
2. Նավթային կոքս
Նավթային կոքսը լայնորեն օգտագործվող ռեկարբյուրիզատոր է:
Նավթային կոքսը կողմնակի արտադրանք է, որը ստացվում է հում նավթի վերամշակման արդյունքում: Նորմալ ճնշման տակ կամ հում նավթի նվազեցված ճնշման տակ թորման արդյունքում ստացված մնացորդները և նավթային պաշարները կարող են օգտագործվել որպես հումք նավթային կոքսի արտադրության համար, իսկ այնուհետև կանաչ նավթային կոքս կարելի է ստանալ կոքսից հետո: Կանաչ նավթային կոքսի արտադրությունը կազմում է օգտագործվող հում նավթի քանակի մոտավորապես 5%-ից պակաս: Հում նավթային կոքսի տարեկան արտադրությունը ԱՄՆ-ում կազմում է մոտ 30 մլն տոննա։ Կանաչ նավթային կոքսում կեղտաջրերի պարունակությունը մեծ է, ուստի այն չի կարող ուղղակիորեն օգտագործվել որպես ռեկարբյուրիզատոր և նախ պետք է կալցինացնել:
Հում նավթային կոքսը հասանելի է սպունգանման, ասեղանման, հատիկավոր և հեղուկ ձևերով:
Սպունգ նավթային կոքսը պատրաստվում է հետաձգված կոքսավորման մեթոդով։ Ծծմբի և մետաղի բարձր պարունակության պատճառով այն սովորաբար օգտագործվում է որպես վառելիք կալցինացման ժամանակ, ինչպես նաև կարող է օգտագործվել որպես հումք կալցինացված նավթային կոքսի համար։ Կալցինացված սպունգային կոքսը հիմնականում օգտագործվում է ալյումինի արդյունաբերության մեջ և որպես ռեկարբյուրիզատոր։
Ասեղ նավթային կոքսը պատրաստվում է հետաձգված կոքսավորման մեթոդով՝ անուշաբույր ածխաջրածինների բարձր պարունակությամբ և կեղտերի ցածր պարունակությամբ հումքով։ Այս կոքսն ունի հեշտությամբ կոտրվող ասեղանման կառուցվածք, որը երբեմն կոչվում է գրաֆիտային կոքս և հիմնականում օգտագործվում է կալցինացումից հետո գրաֆիտային էլեկտրոդներ պատրաստելու համար։
Հատիկավոր նավթային կոքսը կոշտ հատիկների տեսքով է և պատրաստվում է ծծմբի և ասֆալտինի բարձր պարունակությամբ հումքից հետաձգված կոքսավորման եղանակով և հիմնականում օգտագործվում է որպես վառելիք։
Հեղուկացված նավթային կոքսը ստացվում է հեղուկացված անկողնում շարունակական կոքսով։
Նավթային կոքսի կալցինացումը նախատեսված է ծծմբի, խոնավության և ցնդող նյութերի հեռացման համար: Կանաչ նավթային կոքսի կալցիացումը 1200-1350°C ջերմաստիճանում կարող է այն դարձնել էապես մաքուր ածխածին:
Կալցինացված նավթային կոքսի ամենամեծ օգտագործողը ալյումինի արդյունաբերությունն է, որի 70%-ն օգտագործվում է բոքսիտը նվազեցնող անոդներ պատրաստելու համար: ԱՄՆ-ում արտադրված կալցինացված նավթային կոքսի մոտ 6%-ն օգտագործվում է չուգունի վերակարբյուրիզատորների համար:
3. Բնական գրաֆիտ
Բնական գրաֆիտը կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ շերտավոր գրաֆիտ և միկրոբյուրեղային գրաֆիտ։
Միկրոբյուրեղային գրաֆիտն ունի մոխրի բարձր պարունակություն և սովորաբար չի օգտագործվում որպես չուգունի վերակարբյուրիզատոր:
Փաթիլային գրաֆիտի բազմաթիվ տեսակներ կան. բարձր ածխածնային շերտավոր գրաֆիտը պետք է արդյունահանվի քիմիական մեթոդներով կամ տաքացվի մինչև բարձր ջերմաստիճան՝ դրա մեջ պարունակվող օքսիդները քայքայելու և ցնդելու համար: Գրաֆիտում մոխրի պարունակությունը մեծ է, ուստի այն հարմար չէ որպես վերակարբյուրատոր օգտագործելու համար. միջին ածխածնային գրաֆիտը հիմնականում օգտագործվում է որպես ռեկարբյուրիզատոր, բայց քանակությունը շատ չէ։
4. Ածխածնային կոկա և անտրացիտ
Էլեկտրական աղեղային վառարանով պողպատի պատրաստման գործընթացում լիցքավորման ժամանակ կարող են ավելացվել կոքս կամ անտրացիտ՝ որպես ռեկարբյուրիզատոր: Իր բարձր մոխրի և ցնդող պարունակության պատճառով ինդուկցիոն վառարանների ձուլման թուջը հազվադեպ է օգտագործվում որպես վերակարբյուրատոր:
Շրջակա միջավայրի պահպանության պահանջների շարունակական բարելավմամբ, ավելի ու ավելի մեծ ուշադրություն է դարձվում ռեսուրսների սպառմանը, և խոզի երկաթի և կոքսի գները շարունակում են աճել, ինչը հանգեցնում է ձուլման արժեքի աճին: Ավելի ու ավելի շատ ձուլարաններ սկսում են օգտագործել էլեկտրական վառարաններ՝ փոխարինելու ավանդական գմբեթի հալեցմանը: 2011 թվականի սկզբին մեր գործարանի փոքր և միջին մասերի արտադրամասը նույնպես ընդունեց էլեկտրական վառարանների հալման գործընթացը՝ փոխարինելու ավանդական գմբեթի հալման գործընթացը: Էլեկտրական վառարանների ձուլման ժամանակ մեծ քանակությամբ պողպատի ջարդոնի օգտագործումը կարող է ոչ միայն նվազեցնել ծախսերը, այլև բարելավել ձուլման մեխանիկական հատկությունները, սակայն օգտագործվող վերակարբյուրատորի տեսակը և կարբյուրացման գործընթացը առանցքային դեր են խաղում:
II.Ինչպես օգտագործել rէկարբուրիզer ինդուկցիոն վառարանների հալման մեջ
1. Ռեկարբյուրիզատորների հիմնական տեսակները
Կան բազմաթիվ նյութեր, որոնք օգտագործվում են որպես չուգուն ռեկարբյուրիզատորներ, սովորաբար օգտագործվում են արհեստական գրաֆիտը, կալցինացված նավթային կոքսը, բնական գրաֆիտը, կոքսը, անտրացիտը և նման նյութերից պատրաստված խառնուրդները:
(1) Արհեստական գրաֆիտ Վերը նշված տարբեր ռեկարբյուրիզատորների թվում լավագույն որակը արհեստական գրաֆիտն է: Արհեստական գրաֆիտի արտադրության հիմնական հումքը փոշիացված բարձրորակ կալցինացված նավթային կոքսն է, որի մեջ որպես կապակցիչ ավելացնում են ասֆալտը և ավելացնում փոքր քանակությամբ այլ օժանդակ նյութեր։ Տարբեր հումքները իրար խառնելուց հետո դրանք սեղմվում և ձևավորվում են, այնուհետև մշակվում 2500-3000 °C չօքսիդացող մթնոլորտում՝ դրանք գրաֆիտիզացնելու համար: Բարձր ջերմաստիճանի մշակումից հետո մոխրի, ծծմբի և գազի պարունակությունը զգալիորեն նվազում է: Եթե չկա նավթային կոքս, որը կալցինացված է բարձր ջերմաստիճանում կամ անբավարար կալցինացման ջերմաստիճանով, ապա ռեկարբյուրիզատորի որակը լրջորեն կազդի: Հետեւաբար, ռեկարբյուրիզատորի որակը հիմնականում կախված է գրաֆիտացման աստիճանից։ Լավ ռեկարբյուրիզատորը պարունակում է գրաֆիտային ածխածին (զանգվածային բաժին) 95% -ից 98%, ծծմբի պարունակությունը 0.02% -ից 0.05% է, իսկ ազոտի պարունակությունը (100-ից 200) × 10-6:
(2) Նավթային կոքսը լայնորեն օգտագործվող ռեկարբյուրիզատոր է: Նավթային կոքսը կողմնակի արտադրանք է, որը ստացվում է հում նավթի վերամշակումից։ Հում նավթի կանոնավոր ճնշումային թորումից կամ վակուումային թորումից ստացված մնացորդները և նավթի սկիպները կարող են օգտագործվել որպես հումք նավթային կոքսի արտադրության համար: Կոքսից հետո կարելի է ձեռք բերել հում նավթային կոքս։ Բովանդակությունը բարձր է և չի կարող օգտագործվել ուղղակիորեն որպես ռեկարբյուրիզատոր և նախ պետք է կալցինացնել:
(3) Բնական գրաֆիտը կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ փաթիլային գրաֆիտ և միկրոբյուրեղային գրաֆիտ: Միկրոբյուրեղային գրաֆիտն ունի մոխրի բարձր պարունակություն և սովորաբար չի օգտագործվում որպես չուգունի վերակարբյուրիզատոր: Փաթիլային գրաֆիտի բազմաթիվ տեսակներ կան. բարձր ածխածնային շերտավոր գրաֆիտը պետք է արդյունահանվի քիմիական մեթոդներով կամ տաքացվի մինչև բարձր ջերմաստիճան՝ դրա մեջ պարունակվող օքսիդները քայքայելու և ցնդելու համար: Գրաֆիտում մոխրի պարունակությունը մեծ է և չպետք է օգտագործվի որպես ռեկարբյուրիզատոր: Միջին ածխածնային գրաֆիտը հիմնականում օգտագործվում է որպես ռեկարբյուրիզատոր, բայց քանակությունը շատ չէ։
(4) Ածխածնային կոքս և անտրացիտ Ինդուկցիոն վառարանի հալման գործընթացում լիցքավորման ժամանակ կարող է ավելացվել կոքս կամ անտրացիտը որպես վերակարբյուրատոր: Իր բարձր մոխրի և ցնդող պարունակության պատճառով ինդուկցիոն վառարանների ձուլման թուջը հազվադեպ է օգտագործվում որպես վերակարբյուրատոր: , Այս recarburizer-ի գինը ցածր է, և այն պատկանում է ցածրակարգ ռեկարբյուրիզատորին։
2. Հալած երկաթի կարբյուրացման սկզբունքը
Սինթետիկ չուգունի հալման գործընթացում ավելացված մեծ քանակությամբ ջարդոնի և հալած երկաթի մեջ C ցածր պարունակության պատճառով ածխածնի ավելացման համար պետք է օգտագործվի կարբյուրիզատոր: Ածխածինը, որը գոյություն ունի տարրի տեսքով ռեկարբյուրիզատորում, ունի 3727°C հալման ջերմաստիճան և չի կարող հալվել հալված երկաթի ջերմաստիճանում: Հետևաբար, ռեկարբյուրիզատորի ածխածինը հիմնականում լուծվում է հալված երկաթի մեջ տարրալուծման և դիֆուզիայի երկու եղանակով։ Երբ հալած երկաթի մեջ գրաֆիտային ռեկարբյուրատորի պարունակությունը կազմում է 2,1%, գրաֆիտը կարող է ուղղակիորեն լուծվել հալած երկաթի մեջ: Ոչ գրաֆիտային կարբոնացման ուղղակի լուծույթի երևույթը հիմնականում գոյություն չունի, բայց ժամանակի ընթացքում ածխածինը աստիճանաբար ցրվում և լուծվում է հալված երկաթի մեջ։ Ինդուկցիոն վառարանով ձուլված չուգունի վերակարբյուրացման համար բյուրեղային գրաֆիտի վերակարբյուրացման արագությունը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան ոչ գրաֆիտային ռեկարբյուրիզատորներինը:
Փորձերը ցույց են տալիս, որ հալած երկաթի մեջ ածխածնի տարրալուծումը վերահսկվում է ածխածնի զանգվածի տեղափոխմամբ հեղուկ սահմանային շերտում պինդ մասնիկների մակերեսի վրա: Կոքսի և ածխի մասնիկների հետ ստացված արդյունքները համեմատելով գրաֆիտի հետ ստացված արդյունքների հետ՝ պարզվում է, որ հալած երկաթում գրաֆիտի վերակարբյուրիզատորների դիֆուզիոն և տարրալուծման արագությունը զգալիորեն ավելի արագ է, քան կոքսի և ածխի մասնիկների: Մասամբ լուծված կոքսի և ածխի մասնիկների նմուշները դիտարկվել են էլեկտրոնային մանրադիտակով, և պարզվել է, որ նմուշների մակերեսի վրա ձևավորվել է բարակ կպչուն մոխրի շերտ, որը հալած երկաթում դրանց դիֆուզիայի և տարրալուծման կատարողականի վրա ազդող հիմնական գործոնն է:
3. Ածխածնի ավելացման ազդեցության վրա ազդող գործոններ
(1) Ռեկարբյուրիզատորի մասնիկների չափի ազդեցությունը Ռեկարբյուրիզատորի կլանման արագությունը կախված է վերակարբյուրատորի տարրալուծման և դիֆուզիայի արագության և օքսիդացման կորստի արագության համակցված ազդեցությունից: Ընդհանուր առմամբ, recarburizer- ի մասնիկները փոքր են, տարրալուծման արագությունը արագ է, իսկ կորստի արագությունը մեծ է. կարբյուրատորի մասնիկները մեծ են, տարրալուծման արագությունը դանդաղ է, իսկ կորստի արագությունը փոքր է: Recarburizer- ի մասնիկների չափի ընտրությունը կապված է վառարանի տրամագծի և հզորության հետ: Ընդհանրապես, երբ վառարանի տրամագիծը և հզորությունը մեծ են, ռեկարբյուրատորի մասնիկների չափը պետք է ավելի մեծ լինի. ընդհակառակը, recarburizer- ի մասնիկների չափը պետք է լինի ավելի փոքր:
(2) Ավելացված ռեկարբյուրատորի քանակի ազդեցությունը Որոշակի ջերմաստիճանի և նույն քիմիական բաղադրության պայմաններում ածխածնի հագեցված կոնցենտրացիան հալած երկաթում որոշակի է։ Հագեցվածության որոշակի աստիճանի դեպքում, որքան ավելի շատ ռեկարբյուրատոր ավելացվի, այնքան երկար ժամանակ է պահանջվում տարրալուծման և դիֆուզիայի համար, այնքան մեծ է համապատասխան կորուստը և այնքան ցածր է կլանման արագությունը:
(3) Ջերմաստիճանի ազդեցությունը ռեկարբյուրատորի կլանման արագության վրա Սկզբունքորեն, որքան բարձր է հալած երկաթի ջերմաստիճանը, այնքան ավելի նպաստավոր է վերակարբյուրատորի կլանման և տարրալուծման համար: Ընդհակառակը, ռեկարբյուրիզատորը դժվար է լուծարվում, և ռեկարբյուրիզատորի կլանման արագությունը նվազում է: Այնուամենայնիվ, երբ հալած երկաթի ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, թեև ռեկարբյուրիզատորն ավելի հավանական է, որ ամբողջությամբ լուծարվի, ածխածնի այրման կորստի արագությունը կաճի, ինչը ի վերջո կհանգեցնի ածխածնի պարունակության նվազմանը և ընդհանուր քանակի նվազմանը: recarburizer- ի կլանման արագությունը: Սովորաբար, երբ հալած երկաթի ջերմաստիճանը գտնվում է 1460-ից 1550 °C-ի միջև, ռեկարբյուրիզատորի կլանման արդյունավետությունը լավագույնն է:
(4) Հալած երկաթի խառնման ազդեցությունը ռեկարբյուրատորի կլանման արագության վրա Խառնելը օգտակար է ածխածնի տարրալուծման և տարածման համար և թույլ չի տալիս, որ վերակարբյուրիզատորը լողանա հալած երկաթի մակերեսի վրա և այրվի: Մինչև ռեկարբյուրիզատորը ամբողջությամբ լուծարվելը, հարելու ժամանակը երկար է, իսկ կլանման արագությունը՝ բարձր: Խառնելը կարող է նաև նվազեցնել կարբոնացման պահպանման ժամանակը, կրճատել արտադրության ցիկլը և խուսափել հալած երկաթի մեջ համաձուլվածքի տարրերի այրումից: Այնուամենայնիվ, եթե խառնման ժամանակը չափազանց երկար է, դա ոչ միայն մեծ ազդեցություն է ունենում վառարանի ծառայության ժամկետի վրա, այլ նաև խորացնում է ածխածնի կորուստը հալած երկաթում, վերակարբյուրատորի լուծարումից հետո: Հետևաբար, հալած երկաթի հարման համապատասխան ժամանակը պետք է հարմար լինի՝ ապահովելու համար, որ վերակարբյուրիզատորը լիովին լուծարվի:
(5) Հալած երկաթի քիմիական բաղադրության ազդեցությունը ռեկարբյուրատորի կլանման արագության վրա Երբ հալած երկաթի սկզբնական ածխածնի պարունակությունը բարձր է, լուծելիության որոշակի սահմանի տակ, վերակարբյուրատորի կլանման արագությունը դանդաղ է, կլանման քանակը՝ փոքր։ , իսկ այրման կորուստը համեմատաբար մեծ է։ Recarburizer- ի կլանման արագությունը ցածր է: Հակառակը ճիշտ է, երբ հալած երկաթի սկզբնական ածխածնի պարունակությունը ցածր է։ Բացի այդ, հալած երկաթի մեջ պարունակվող սիլիցիումը և ծծումբը խոչընդոտում են ածխածնի կլանումը և նվազեցնում վերակարբյուրիզատորների կլանման արագությունը. մինչդեռ մանգանն օգնում է կլանել ածխածինը և բարելավել ռեկարբյուրիզատորների կլանման արագությունը: Ազդեցության աստիճանով սիլիցիումն ամենամեծն է, որին հաջորդում է մանգանը, իսկ ածխածինը և ծծումբը ավելի քիչ ազդեցություն ունեն։ Հետեւաբար, բուն արտադրության գործընթացում նախ պետք է ավելացնել մանգան, ապա ածխածին, ապա սիլիցիում:
Հրապարակման ժամանակը՝ նոյ-04-2022