I. Rekarburizatorları necə təsnif etmək olar
Karbürizatorlar xammallarına görə təxminən dörd növə bölünə bilər.
1. Süni qrafit
Süni qrafitin istehsalı üçün əsas xammal, asfalt bağlayıcı kimi əlavə edilən və az miqdarda digər köməkçi materialların əlavə edildiyi toz halına salınmış yüksək keyfiyyətli kalsine edilmiş neft koksudur. Müxtəlif xammallar qarışdırıldıqdan sonra preslənir və formalaşdırılır, sonra isə qrafitləşmək üçün 2500-3000 ° C-də oksidləşməmiş atmosferdə emal olunur. Yüksək temperaturda emaldan sonra kül, kükürd və qaz tərkibi xeyli azalır.
Süni qrafit məhsullarının yüksək qiyməti səbəbindən, istehsal xərclərini azaltmaq üçün qrafit elektrodları istehsal edərkən tökmə zavodlarında istifadə olunan süni qrafit rekarburizatorlarının əksəriyyəti çiplər, tullantı elektrodlar və qrafit blokları kimi təkrar emal olunmuş materiallardır.
Çevik dəmir əridərkən, çuqunun metallurgiya keyfiyyətini yüksək səviyyədə saxlamaq üçün süni qrafit rekarburizator üçün ilk seçim olmalıdır.
2. Neft koksu
Neft koksu geniş istifadə olunan rekarburizatordur.
Neft koksu xam neftin emalı yolu ilə əldə edilən əlavə məhsuldur. Normal təzyiq altında və ya azaldılmış təzyiq altında distillə yolu ilə əldə edilən qalıqlar və neft qətranı neft koksu istehsalı üçün xammal kimi istifadə edilə bilər, daha sonra kokslaşdırmadan sonra yaşıl neft koksu əldə edilə bilər. Yaşıl neft koksu istehsalı istifadə olunan xam neft miqdarının təxminən 5%-dən azını təşkil edir. ABŞ-da xam neft koksu istehsalı illik təxminən 30 milyon tondur. Yaşıl neft koksunda çirk miqdarı yüksəkdir, buna görə də birbaşa rekarbürizator kimi istifadə edilə bilməz və əvvəlcə kalsine edilməlidir.
Xam neft koksu süngərəbənzər, iynəyəbənzər, dənəvər və maye formalarda mövcuddur.
Süngər neft koksu gecikmiş kokslaşdırma üsulu ilə hazırlanır. Yüksək kükürd və metal tərkibinə görə, adətən kalsinasiya zamanı yanacaq kimi istifadə olunur və həmçinin kalsinləşdirilmiş neft koksu üçün xammal kimi istifadə edilə bilər. Kalsinləşdirilmiş süngər koksu əsasən alüminium sənayesində və rekarbürizator kimi istifadə olunur.
İynəvari neft koksu, aromatik karbohidrogenlərin yüksək miqdarı və çirklərin az miqdarı olan xammaldan gecikdirilmiş kokslaşdırma üsulu ilə hazırlanır. Bu koks, bəzən qrafit koksu adlanan asanlıqla sınıb gedən iynəvari quruluşa malikdir və əsasən kalsinasiyadan sonra qrafit elektrodları hazırlamaq üçün istifadə olunur.
Dənəvər neft koksu sərt qranullar şəklindədir və yüksək miqdarda kükürd və asfalten olan xammaldan gecikdirilmiş kokslaşdırma üsulu ilə hazırlanır və əsasən yanacaq kimi istifadə olunur.
Mayeləşdirilmiş neft koksu mayeləşdirilmiş yataqda fasiləsiz kokslaşdırma yolu ilə əldə edilir.
Neft koksunun kalsinasiyası kükürd, nəm və uçucu maddələri aradan qaldırmaq üçündür. Yaşıl neft koksunun 1200-1350°C-də kalsinasiyası onu əhəmiyyətli dərəcədə təmiz karbon halına gətirə bilər.
Kalsine edilmiş neft koksunun ən böyük istifadəçisi alüminium sənayesidir və onun 70%-i boksit reduksiya edən anodların hazırlanmasında istifadə olunur. ABŞ-da istehsal olunan kalsine edilmiş neft koksunun təxminən 6%-i çuqun rekarburizatorlarında istifadə olunur.
3. Təbii qrafit
Təbii qrafit iki növə bölünə bilər: lopa qrafit və mikrokristal qrafit.
Mikrokristal qrafit yüksək kül tərkibinə malikdir və ümumiyyətlə çuqun üçün rekarburizator kimi istifadə edilmir.
Lopa qrafitinin bir çox növü var: yüksək karbonlu lopa qrafiti kimyəvi üsullarla çıxarılmalı və ya tərkibindəki oksidləri parçalamaq və buxarlandırmaq üçün yüksək temperatura qədər qızdırılmalıdır. Qrafitdəki kül miqdarı yüksəkdir, buna görə də rekarbürizator kimi istifadə üçün uyğun deyil; orta karbonlu qrafit əsasən rekarbürizator kimi istifadə olunur, lakin miqdarı çox deyil.
4. Karbon Kol və Antrasit
Elektrik qövs sobasının polad istehsalı prosesində, doldurma zamanı koks və ya antrasit rekarbürizator kimi əlavə edilə bilər. Yüksək kül və uçucu tərkibli olduğuna görə induksiya soba əritmə çuqunu nadir hallarda rekarbürizator kimi istifadə olunur.
Ətraf mühitin mühafizəsi tələblərinin davamlı olaraq yaxşılaşması ilə resurs istehlakına getdikcə daha çox diqqət yetirilir və çuqun və koksun qiymətləri artmaqda davam edir ki, bu da tökmə məhsullarının qiymətinin artmasına səbəb olur. Getdikcə daha çox tökmə zavodu ənənəvi günbəz əritməsini əvəz etmək üçün elektrik sobalarından istifadə etməyə başlayır. 2011-ci ilin əvvəlində fabrikimizin kiçik və orta ölçülü hissələr emalatxanası da ənənəvi günbəz əritmə prosesini əvəz etmək üçün elektrik soba əritmə prosesini tətbiq etdi. Elektrik soba əritməsində çox miqdarda qırıntı poladdan istifadə yalnız xərcləri azaltmaqla yanaşı, tökmələrin mexaniki xüsusiyyətlərini də yaxşılaşdıra bilər, həm də istifadə olunan rekarbürizatorun növü və karbürizasiya prosesi əsas rol oynayır.
II. r-dən necə istifadə etməliecarburizinduksiya sobasında əritmə
1. Rekarburizatorların əsas növləri
Çuqun rekarburizatorları kimi bir çox material istifadə olunur, bunlardan ən çox istifadə olunanları süni qrafit, kalsine edilmiş neft koksu, təbii qrafit, koks, antrasit və bu cür materiallardan hazırlanmış qarışıqlardır.
(1) Süni qrafit Yuxarıda qeyd olunan müxtəlif rekarburizatorlar arasında ən keyfiyyətlisi süni qrafitdir. Süni qrafitin istehsalı üçün əsas xammal toz halına salınmış yüksək keyfiyyətli kalsine edilmiş neft koksudur, ona asfalt bağlayıcı kimi əlavə olunur və az miqdarda digər köməkçi materiallar əlavə olunur. Müxtəlif xammallar qarışdırıldıqdan sonra preslənir və formalaşdırılır, sonra isə qrafitləşmək üçün 2500-3000 °C-də oksidləşməmiş atmosferdə emal olunur. Yüksək temperaturda emaldan sonra kül, kükürd və qaz tərkibi xeyli azalır. Yüksək temperaturda və ya qeyri-kafi kalsine temperaturunda kalsine edilmiş neft koksu yoxdursa, rekarburizatorun keyfiyyətinə ciddi təsir göstəriləcək. Buna görə də, rekarburizatorun keyfiyyəti əsasən qrafitləşmə dərəcəsindən asılıdır. Yaxşı bir rekarburizator qrafit karbonu (kütlə payı) ehtiva edir. 95%-dən 98%-ə qədər kükürd miqdarı 0,02%-dən 0,05%-ə qədər, azot miqdarı isə (100-dən 200-ə qədər) × 10-6-dır.
(2) Neft koksu geniş istifadə olunan rekarbürizatordur. Neft koksu xam neftin emalından əldə edilən əlavə məhsuldur. Xam neftin müntəzəm təzyiqli distillə və ya vakuum distilləsindən əldə edilən qalıqlar və neft qətranı neft koksu istehsalı üçün xammal kimi istifadə edilə bilər. Kokslaşdırıldıqdan sonra xam neft koksu əldə edilə bilər. Tərkib yüksəkdir və birbaşa rekarbürizator kimi istifadə edilə bilməz və əvvəlcə kalsine edilməlidir.
(3) Təbii qrafit iki növə bölünə bilər: lopa qrafit və mikrokristal qrafit. Mikrokristal qrafit yüksək kül tərkibinə malikdir və ümumiyyətlə çuqun üçün rekarbürizator kimi istifadə edilmir. Lopa qrafitinin bir çox növü var: yüksək karbonlu lopa qrafit kimyəvi üsullarla çıxarılmalı və ya tərkibindəki oksidləri parçalamaq və buxarlandırmaq üçün yüksək temperatura qədər qızdırılmalıdır. Qrafitdəki kül tərkibi yüksəkdir və rekarbürizator kimi istifadə edilməməlidir. Orta karbonlu qrafit əsasən rekarbürizator kimi istifadə olunur, lakin miqdarı çox deyil.
(4) Karbon Koksu və antrasit İnduksiya sobasının əritmə prosesində, doldurulma zamanı koks və ya antrasit rekarbürizator kimi əlavə edilə bilər. Yüksək kül və uçucu tərkibli olduğuna görə, induksiya sobasının əritmə çuqunu nadir hallarda rekarbürizator kimi istifadə olunur. Bu rekarbürizatorun qiyməti aşağıdır və aşağı dərəcəli rekarbürizatorlara aiddir.
2. Əridilmiş dəmirin karbürləşmə prinsipi
Sintetik çuqun əritmə prosesində, əlavə olunan qırıntıların miqdarı və əridilmiş çuqunda C tərkibinin aşağı olması səbəbindən karbonu artırmaq üçün karbürizatordan istifadə edilməlidir. Rekarbürizatorda element şəklində mövcud olan karbonun ərimə temperaturu 3727°C-dir və əridilmiş çuqunun temperaturunda əridilə bilməz. Buna görə də, rekarbürizatordakı karbon əsasən əridilmiş çuqunda iki yolla həll olur: həll olma və diffuziya. Əridilmiş çuqunda qrafit rekarbürizatorunun miqdarı 2,1% olduqda, qrafit birbaşa əridilmiş çuqunda həll edilə bilər. Qrafit olmayan karbonlaşmanın birbaşa həll fenomeni əsasən mövcud deyil, lakin zaman keçdikcə karbon tədricən əridilmiş çuqunda yayılır və həll olur. İnduksiya sobası ilə əridilmiş çuqunun rekarbürizasiyası üçün kristal qrafit rekarbürizatorlarının rekarbürizasiyası sürəti qrafit olmayan rekarbürizatorlara nisbətən xeyli yüksəkdir.
Təcrübələr göstərir ki, əridilmiş dəmirdə karbonun həll olması bərk hissəciklərin səthindəki maye sərhəd təbəqəsindəki karbon kütləsinin ötürülməsi ilə idarə olunur. Koks və kömür hissəcikləri ilə əldə edilən nəticələri qrafitlə əldə edilən nəticələrlə müqayisə etdikdə, əridilmiş dəmirdə qrafit rekarburizatorlarının diffuziya və həll olma sürətinin koks və kömür hissəciklərinə nisbətən xeyli sürətli olduğu məlum oldu. Qismən həll olmuş koks və kömür hissəcikləri nümunələri elektron mikroskopu ilə müşahidə edildi və nümunələrin səthində nazik yapışqan kül təbəqəsinin əmələ gəldiyi məlum oldu ki, bu da onların əridilmiş dəmirdə diffuziya və həll olma performansına təsir edən əsas amildir.
3. Karbon Artımının Təsirinə Təsir Edən Faktorlar
(1) Rekarbürizatorun hissəcik ölçüsünün təsiri Rekarbürizatorun udma sürəti rekarbürizatorun həll olma və diffuziya sürətinin və oksidləşmə itkisi sürətinin birgə təsirindən asılıdır. Ümumiyyətlə, rekarbürizatorun hissəcikləri kiçik, həll olma sürəti sürətli və itki sürəti böyükdür; karbürizator hissəcikləri böyük, həll olma sürəti yavaş və itki sürəti kiçikdir. Rekarbürizatorun hissəcik ölçüsünün seçimi sobanın diametri və tutumu ilə əlaqədardır. Ümumiyyətlə, sobanın diametri və tutumu böyük olduqda, rekarbürizatorun hissəcik ölçüsü daha böyük olmalıdır; əksinə, rekarbürizatorun hissəcik ölçüsü daha kiçik olmalıdır.
(2) Əlavə edilmiş rekarbürizator miqdarının təsiri Müəyyən bir temperatur və eyni kimyəvi tərkib şəraitində əridilmiş dəmirdə karbonun doymuş konsentrasiyası müəyyəndir. Müəyyən bir doyma dərəcəsi altında, nə qədər çox rekarbürizator əlavə edilərsə, həll olma və diffuziya üçün tələb olunan vaxt bir o qədər uzun olarsa, müvafiq itki bir o qədər çox olar və udma sürəti bir o qədər aşağı olar.
(3) Temperaturun rekarbürizatorun udma sürətinə təsiri Prinsipcə, əridilmiş dəmirin temperaturu nə qədər yüksək olarsa, rekarbürizatorun udulması və həll olması üçün bir o qədər əlverişlidir. Əksinə, rekarbürizatorun həll olması çətindir və rekarbürizatorun udma sürəti azalır. Lakin, əridilmiş dəmirin temperaturu çox yüksək olduqda, rekarbürizatorun tam həll olma ehtimalı daha yüksək olsa da, karbonun yanma itkisi sürəti artacaq ki, bu da nəticədə karbon tərkibinin azalmasına və rekarbürizatorun ümumi udma sürətinin azalmasına səbəb olacaq. Ümumiyyətlə, əridilmiş dəmirin temperaturu 1460 ilə 1550 °C arasında olduqda, rekarbürizatorun udma səmərəliliyi ən yaxşısıdır.
(4) Əridilmiş dəmirin qarışdırılmasının rekarbürizatorun udma sürətinə təsiri Qarışdırma karbonun əriməsi və yayılmasına faydalıdır və rekarbürizatorun əridilmiş dəmirin səthində üzməsinin və yanmasının qarşısını alır. Rekarbürizator tamamilə həll olunmazdan əvvəl qarışdırma müddəti uzun və udma sürəti yüksək olur. Qarışdırma həmçinin karbonlaşmanın saxlanma müddətini azalda, istehsal dövrünü qısalda və əridilmiş dəmirdə əridilmiş elementlərin yanmasının qarşısını ala bilər. Lakin, qarışdırma müddəti çox uzun olarsa, bu, yalnız sobanın xidmət müddətinə böyük təsir göstərmir, həm də rekarbürizator həll edildikdən sonra əridilmiş dəmirdə karbon itkisini artırır. Buna görə də, əridilmiş dəmirin uyğun qarışdırma müddəti rekarbürizatorun tamamilə həll olunmasını təmin etmək üçün uyğun olmalıdır.
(5) Əridilmiş dəmirin kimyəvi tərkibinin rekarbürizatorun udma sürətinə təsiri Əridilmiş dəmirdə ilkin karbon miqdarı yüksək olduqda, müəyyən bir həllolma həddində rekarbürizatorun udma sürəti yavaş, udma miqdarı az və yanma itkisi nisbətən böyük olur. Rekarbürizatorun udma sürəti aşağıdır. Əridilmiş dəmirin ilkin karbon miqdarı az olduqda isə əksi doğrudur. Bundan əlavə, əridilmiş dəmirdəki silikon və kükürd karbonun udulmasına mane olur və rekarbürizatorların udma sürətini azaldır; manqan isə karbonun udulmasına və rekarbürizatorların udma sürətini artırmağa kömək edir. Təsir dərəcəsinə görə, silikon ən böyükdür, ardınca manqan gəlir və karbon və kükürd daha az təsirə malikdir. Buna görə də, faktiki istehsal prosesində əvvəlcə manqan, sonra karbon və sonra silikon əlavə edilməlidir.
Yazı vaxtı: 04 Noyabr 2022