И. Како класификовати рекарбуризаторе
Карбуризатори се могу грубо поделити у четири типа према њиховим сировинама.
1. Вештачки графит
Главна сировина за производњу вештачког графита је висококвалитетни калцинисани петролеј кокс у праху, у који се додаје асфалт као везиво, а додаје се и мала количина других помоћних материјала. Након што се различите сировине помешају, пресују се и формирају, а затим се третирају у неоксидационој атмосфери на 2500-3000 ° Ц да би се графитисале. Након третмана на високим температурама, садржај пепела, сумпора и гаса се значајно смањује.
Због високе цене производа од вештачког графита, већина рекарбуризатора од вештачког графита који се обично користе у ливницама су рециклирани материјали као што су чипс, отпадне електроде и графитни блокови када се производе графитне електроде како би се смањили трошкови производње.
Приликом топљења нодуларног гвожђа, да би металуршки квалитет ливеног гвожђа био висок, вештачки графит би требало да буде први избор за рекарбуризатор.
2. Нафтни кокс
Нафтни кокс је широко распрострањен рекарбуризатор.
Нафтни кокс је нуспроизвод добијен прерадом сирове нафте. Остаци и смоле добијене дестилацијом под нормалним притиском или под сниженим притиском сирове нафте могу се користити као сировина за производњу петролеј кокса, а затим се после коксовања добија зелени петролеј кокс. Производња зеленог петролеј кокса је приближно мање од 5% употребљене количине сирове нафте. Годишња производња сировог нафтног кокса у Сједињеним Државама износи око 30 милиона тона. Садржај нечистоћа у зеленом петролеј коксу је висок, тако да се не може директно користити као рекарбуризатор, већ се прво мора калцинисати.
Сирови нафтни кокс је доступан у облику сунђера, игли, гранулама и течности.
Сунђер петролеј кокс се припрема методом одложеног коксовања. Због високог садржаја сумпора и метала, обично се користи као гориво током калцинације, а може се користити и као сировина за калцинисани петрол кокс. Калцинисани сунђер кокс се углавном користи у индустрији алуминијума и као рекарбуризатор.
Игличасти петролејски кокс се припрема методом одложеног коксовања са сировинама са високим садржајем ароматичних угљоводоника и ниским садржајем примеса. Овај кокс има структуру налик игли која се лако ломи, која се понекад назива графитни кокс, и углавном се користи за прављење графитних електрода након калцинације.
Гранулирани нафтни кокс је у облику тврдих гранула и производи се од сировина са високим садржајем сумпора и асфалтена методом одложеног коксовања, а углавном се користи као гориво.
Флуидизовани нафтни кокс се добија континуираним коксом у флуидизованом слоју.
Калцинација петролеј кокса је уклањање сумпора, влаге и испарљивих материја. Калцинација зеленог петролеј кокса на 1200-1350°Ц може га учинити суштински чистим угљеником.
Највећи корисник калцинисаног петролеј кокса је индустрија алуминијума, од чега се 70% користи за израду анода које редукују боксит. Око 6% калцинисаног нафтног кокса произведеног у Сједињеним Државама користи се за рекарбуризаторе од ливеног гвожђа.
3. Природни графит
Природни графит се може поделити на два типа: графит у љуспицима и микрокристални графит.
Микрокристални графит има висок садржај пепела и генерално се не користи као рекарбуризатор за ливено гвожђе.
Постоји много варијанти графита у пахуљицама: графит са високим садржајем угљеника треба да се екстрахује хемијским методама или загрева на високу температуру да би се разградили и испарили оксиди у њему. Садржај пепела у графиту је висок, тако да није погодан за употребу као рекарбуризатор; средњи угљенични графит се углавном користи као рецарбуризер, али количина није велика.
4. Угљенични кокс и антрацит
У процесу производње челика у електролучним пећима, кокс или антрацит се могу додати као рекарбуризатор приликом пуњења. Због високог садржаја пепела и испарљивих материја, ливено гвожђе за топљење у индукционој пећи се ретко користи као рекарбуризатор.
Уз континуирано унапређење захтева заштите животне средине, све више пажње се поклања потрошњи ресурса, а цене сировог гвожђа и кокса настављају да расту, што резултира повећањем цене одливака. Све више и више ливница почиње да користи електричне пећи да замене традиционално топљење куполе. Почетком 2011. године, радионица малих и средњих делова наше фабрике такође је усвојила процес топљења у електричним пећима како би заменила традиционални процес топљења куполе. Употреба велике количине отпадног челика у топионици у електричним пећима не само да може смањити трошкове, већ и побољшати механичка својства одливака, али тип коришћеног рекарбуризатора и процес карбуризације играју кључну улогу.
ИИ.Како користити рецарбуризер у индукционој пећи за топљење
1. Главни типови рецарбуризатора
Постоји много материјала који се користе као рекарбуризатори од ливеног гвожђа, а најчешће се користе вештачки графит, калцинисани нафтни кокс, природни графит, кокс, антрацит и мешавине од таквих материјала.
(1) Вештачки графит Међу различитим рекарбуризаторима који су горе поменути, најбољи квалитет је вештачки графит. Главна сировина за производњу вештачког графита је висококвалитетни калцинисани петролеј кокс у праху, у који се додаје асфалт као везиво, а додаје се и мала количина других помоћних материјала. Након што се различите сировине помешају, пресују се и формирају, а затим се третирају у неоксидационој атмосфери на 2500-3000 °Ц да би се графитисале. Након третмана на високим температурама, садржај пепела, сумпора и гаса се значајно смањује. Ако нема петролеј кокса калцинираног на високој температури или са недовољном температуром калцинације, квалитет рекарбуризатора ће бити озбиљно погођен. Дакле, квалитет рекарбуризатора углавном зависи од степена графитизације. Добар рекарбуризатор садржи графитни угљеник (масени удео) Од 95% до 98%, садржај сумпора је 0,02% до 0,05%, а садржај азота је (100 до 200) × 10-6.
(2) Нафтни кокс је широко коришћени рекарбуризатор. Нафтни кокс је нуспроизвод добијен прерадом сирове нафте. Остаци и смоле добијени редовном дестилацијом под притиском или вакуумском дестилацијом сирове нафте могу се користити као сировина за производњу петрол кокса. Након коксовања може се добити сирови нафтни кокс. Садржај је висок и не може се директно користити као рекарбуризатор и мора се прво калцинисати.
(3) Природни графит се може поделити у два типа: графит у пахуљици и микрокристални графит. Микрокристални графит има висок садржај пепела и генерално се не користи као рекарбуризатор за ливено гвожђе. Постоји много варијанти графита у пахуљицама: графит са високим садржајем угљеника треба да се екстрахује хемијским методама или загрева на високу температуру да би се разградили и испарили оксиди у њему. Садржај пепела у графиту је висок и не треба га користити као рекарбуризатор. Средњи угљенични графит се углавном користи као рекарбуризатор, али количина није велика.
(4) Угљенкокс и антрацит У процесу топљења у индукционој пећи, кокс или антрацит се могу додати као рекарбуризатор приликом пуњења. Због високог садржаја пепела и испарљивих материја, ливено гвожђе за топљење у индукционој пећи се ретко користи као рекарбуризатор. , Цена овог рекарбуризатора је ниска, а припада нискоквалитетном рекарбуризатору.
2. Принцип карбуризације растопљеног гвожђа
У процесу топљења синтетичког ливеног гвожђа, због велике количине додатог отпада и ниског садржаја Ц у растопљеном гвожђу, мора се користити карбуризатор за повећање угљеника. Угљеник који постоји у облику елемента у рекарбуризатору има температуру топљења од 3727°Ц и не може се растопити на температури растопљеног гвожђа. Стога се угљеник у рекарбуризатору углавном раствара у растопљеном гвожђу на два начина растварања и дифузије. Када је садржај рекарбуризатора графита у растопљеном гвожђу 2,1%, графит се може директно растворити у растопљеном гвожђу. Феномен директног решења карбонизације неграфита у основи не постоји, али током времена, угљеник постепено дифундује и раствара се у растопљеном гвожђу. За рекарбуризацију ливеног гвожђа истопљеног у индукционој пећи, стопа рекарбуризације кристалног графита је знатно већа него код не-графитних рекарбуризатора.
Експерименти показују да се растварање угљеника у растопљеном гвожђу контролише преносом масе угљеника у граничном слоју течности на површини чврстих честица. Упоређујући резултате добијене са честицама кокса и угља са резултатима добијеним са графитом, утврђено је да је брзина дифузије и растварања рекарбуризатора графита у растопљеном гвожђу знатно бржа него код честица кокса и угља. Узорци делимично раствореног кокса и честица угља посматрани су електронским микроскопом и утврђено је да се на површини узорака формира танак лепљиви слој пепела, који је био главни фактор који је утицао на њихову дифузију и учинак растварања у растопљеном гвожђу.
3. Фактори који утичу на ефекат повећања угљеника
(1) Утицај величине честица рекарбуризатора Брзина апсорпције рекарбуризатора зависи од комбинованог ефекта брзине растварања и дифузије рекарбуризатора и брзине оксидационог губитка. Генерално, честице рекарбуризатора су мале, брзина растварања је велика, а брзина губитка је велика; честице карбуризатора су велике, брзина растварања је спора, а брзина губитка је мала. Избор величине честица рекарбуризатора је повезан са пречником и капацитетом пећи. Генерално, када су пречник и капацитет пећи велики, величина честица рекарбуризатора треба да буде већа; напротив, величина честица рекарбуризатора треба да буде мања.
(2) Утицај количине додатог рекарбуризатора У условима одређене температуре и истог хемијског састава извесна је засићена концентрација угљеника у растопљеном гвожђу. Под одређеним степеном засићења, што је додато више рекарбуризатора, што је дуже време потребно за растварање и дифузију, већи је одговарајући губитак и нижа је стопа апсорпције.
(3) Утицај температуре на брзину апсорпције рекарбуризатора У принципу, што је температура растопљеног гвожђа виша, то је погодније за апсорпцију и растварање рекарбуризатора. Напротив, рекарбуризатор се тешко раствара, а брзина апсорпције рекарбуризатора се смањује. Међутим, када је температура растопљеног гвожђа превисока, иако је већа вероватноћа да ће рекарбуризатор бити потпуно растворен, брзина губитка угљеника ће се повећати, што ће на крају довести до смањења садржаја угљеника и смањења укупног садржаја угљеника. брзина апсорпције рекарбуризатора. Генерално, када је температура растопљеног гвожђа између 1460 и 1550 °Ц, ефикасност апсорпције рекарбуризатора је најбоља.
(4) Утицај мешања растопљеног гвожђа на брзину апсорпције растопљеног гвожђа Мешање је корисно за растварање и дифузију угљеника и спречава да рекарбуризатор лебди на површини растопљеног гвожђа и сагорева. Пре него што се рецарбуризер потпуно раствори, време мешања је дуго и брзина апсорпције је висока. Мешање такође може смањити време задржавања карбонизације, скратити производни циклус и избећи сагоревање легирајућих елемената у растопљеном гвожђу. Међутим, ако је време мешања предуго, то не само да има велики утицај на радни век пећи, већ и погоршава губитак угљеника у растопљеном гвожђу након што се рекарбуризатор раствори. Према томе, одговарајуће време мешања растопљеног гвожђа треба да буде одговарајуће да би се осигурало да се рекарбуризатор потпуно раствори.
(5) Утицај хемијског састава растопљеног гвожђа на брзину апсорпције рекарбуризатора Када је почетни садржај угљеника у растопљеном гвожђу висок, испод одређене границе растворљивости, брзина апсорпције рекарбуризатора је спора, количина апсорпције је мала. , а губитак сагоревања је релативно велики. Стопа апсорпције рекарбуризатора је ниска. Супротно је тачно када је почетни садржај угљеника у растопљеном гвожђу низак. Поред тога, силицијум и сумпор у растопљеном гвожђу ометају апсорпцију угљеника и смањују брзину апсорпције рекарбуризатора; док манган помаже у апсорпцији угљеника и побољшању стопе апсорпције рекарбуризатора. По степену утицаја највећи је силицијум, затим манган, а мањи утицај имају угљеник и сумпор. Стога, у стварном производном процесу, прво треба додати манган, затим угљеник, а затим силицијум.
Време поста: 04.11.2022