कास्टिङ उत्पादनमा कार्बन रेसरको प्रयोग

I. रिकार्बराइजरहरूलाई कसरी वर्गीकरण गर्ने

कार्बुराइजरहरूलाई तिनीहरूको कच्चा पदार्थ अनुसार चार प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ।

1. कृत्रिम ग्रेफाइट

कृत्रिम ग्रेफाइटको निर्माणको लागि मुख्य कच्चा माल उच्च-गुणस्तरको क्याल्साइन गरिएको पेट्रोलियम कोक पाउडर हो, जसमा डामर बाइन्डरको रूपमा थपिन्छ, र थोरै मात्रामा अन्य सहायक सामग्रीहरू थपिन्छन्। विभिन्न कच्चा पदार्थहरू एकसाथ मिसाइएपछि, तिनीहरूलाई थिचिन्छ र बनाइन्छ, र त्यसपछि तिनीहरूलाई ग्राफिटाइज गर्न 2500-3000 डिग्री सेल्सियसमा गैर-अक्सिडाइजिङ वातावरणमा उपचार गरिन्छ। उच्च तापमान उपचार पछि, खरानी, ​​सल्फर र ग्याँस सामग्री धेरै कम हुन्छ।

कृत्रिम ग्रेफाइट उत्पादनहरूको उच्च मूल्यको कारणले गर्दा, फाउन्ड्रीहरूमा सामान्यतया प्रयोग हुने अधिकांश कृत्रिम ग्रेफाइट रिकर्बुराइजरहरू उत्पादन लागत घटाउन ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडहरू निर्माण गर्दा चिप्स, फोहोर इलेक्ट्रोडहरू र ग्रेफाइट ब्लकहरू जस्ता पुन: प्रयोग गरिएका सामग्रीहरू हुन्।

डक्टाइल आइरनलाई पिघल्दा, कास्ट आइरनको मेटलर्जिकल गुणस्तर उच्च बनाउनको लागि, कृत्रिम ग्रेफाइट पुन: कार्बुराइजरको लागि पहिलो छनौट हुनुपर्छ।

2. पेट्रोलियम कोक

पेट्रोलियम कोक एक व्यापक प्रयोग recarburizer छ।

पेट्रोलियम कोक कच्चा तेल प्रशोधन गरेर प्राप्त उप-उत्पादन हो। सामान्य दबाबमा वा कच्चा तेलको कम दबाबमा डिस्टिलेसनद्वारा प्राप्त अवशेष र पेट्रोलियम पिचहरू पेट्रोलियम कोक निर्माणको लागि कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, र त्यसपछि कोकिङ पछि हरियो पेट्रोलियम कोक प्राप्त गर्न सकिन्छ। हरियो पेट्रोलियम कोक को उत्पादन कच्चा तेल को मात्रा को लगभग 5% भन्दा कम छ। संयुक्त राज्य अमेरिका मा कच्चा पेट्रोलियम कोक को वार्षिक उत्पादन लगभग 30 मिलियन टन छ। हरियो पेट्रोलियम कोकमा अशुद्धता सामग्री उच्च छ, त्यसैले यसलाई सीधा रिकर्बराइजरको रूपमा प्रयोग गर्न सकिँदैन, र पहिले क्याल्साइन गर्नुपर्छ।

कच्चा पेट्रोलियम कोक स्पन्ज जस्तै, सुई जस्तै, दानेदार र तरल रूप मा उपलब्ध छ।

स्पन्ज पेट्रोलियम कोक ढिलो कोकिङ विधि द्वारा तयार गरिन्छ। यसको उच्च सल्फर र धातु सामग्रीको कारण, यो सामान्यतया क्याल्सिनेसनको समयमा इन्धनको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र क्याल्साइन गरिएको पेट्रोलियम कोकको लागि कच्चा मालको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। क्याल्साइन गरिएको स्पन्ज कोक मुख्यतया एल्युमिनियम उद्योगमा र रिकर्बुराइजरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

सुगन्धित हाइड्रोकार्बनको उच्च सामग्री र कम अशुद्धता भएका कच्चा पदार्थहरू सहित ढिलाइ भएको कोकिङ विधिद्वारा निडल पेट्रोलियम कोक तयार गरिन्छ। यो कोकमा सजिलै भाँचिएको सुई जस्तो संरचना हुन्छ, जसलाई कहिलेकाहीँ ग्रेफाइट कोक भनिन्छ, र मुख्यतया क्याल्सिनेशन पछि ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड बनाउन प्रयोग गरिन्छ।

ग्रेन्युलर पेट्रोलियम कोक कडा ग्रेन्युलको रूपमा हुन्छ र ढिलो कोकिङ विधिद्वारा सल्फर र एसफाल्टिनको उच्च सामग्री भएको कच्चा पदार्थबाट बनाइन्छ, र मुख्य रूपमा इन्धनको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

फ्लुइडाइज्ड पेट्रोलियम कोकलाई फ्लुइडाइज्ड बेडमा निरन्तर कोकिङ गरेर प्राप्त गरिन्छ।

पेट्रोलियम कोकको क्याल्सिनेसन भनेको सल्फर, आर्द्रता र अस्थिरता हटाउनु हो। 1200-1350 डिग्री सेल्सियसमा हरियो पेट्रोलियम कोकको क्याल्सिनेशनले यसलाई पर्याप्त रूपमा शुद्ध कार्बन बनाउन सक्छ।

क्याल्साइन गरिएको पेट्रोलियम कोकको सबैभन्दा ठूलो प्रयोगकर्ता एल्युमिनियम उद्योग हो, जसको 70% बक्साइट कम गर्ने एनोडहरू बनाउन प्रयोग गरिन्छ। संयुक्त राज्य अमेरिकामा उत्पादित क्याल्साइन गरिएको पेट्रोलियम कोकको लगभग 6% कास्ट आइरन रिकार्बराइजरहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ।

3. प्राकृतिक ग्रेफाइट

प्राकृतिक ग्रेफाइटलाई दुई प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: फ्लेक ग्रेफाइट र माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेफाइट।

माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेफाइटमा खरानीको मात्रा उच्च हुन्छ र सामान्यतया कास्ट आइरनका लागि पुन: कार्बुराइजरको रूपमा प्रयोग गरिँदैन।

फ्लेक ग्रेफाइटका धेरै प्रकारहरू छन्: उच्च कार्बन फ्लेक ग्रेफाइटलाई रासायनिक विधिहरूद्वारा निकाल्न वा यसमा रहेको अक्साइडहरू विघटन गर्न र वाष्पीकरण गर्न उच्च तापक्रममा तताउन आवश्यक छ। ग्रेफाइटमा खरानीको मात्रा उच्च हुन्छ, त्यसैले यसलाई पुन: कार्बुराइजरको रूपमा प्रयोग गर्न उपयुक्त हुँदैन; मध्यम कार्बन ग्रेफाइट मुख्यतया एक recarburizer रूपमा प्रयोग गरिन्छ, तर मात्रा धेरै छैन।

 

4. कार्बन कोक र एन्थ्रेसाइट

इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस स्टिलमेकिंगको प्रक्रियामा, चार्ज गर्दा कोक वा एन्थ्रासाइटलाई पुन: कार्बुराइजरको रूपमा थप्न सकिन्छ। यसको उच्च खरानी र अस्थिर सामग्रीको कारण, इन्डक्सन फर्नेस smelting कास्ट आइरन विरलै एक recarburizer रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

वातावरणीय सुरक्षा आवश्यकताहरूको निरन्तर सुधारको साथ, संसाधन खपतमा अधिक र अधिक ध्यान दिइन्छ, र पिग आइरन र कोकको मूल्यहरू बढ्दै जान्छ, परिणामस्वरूप कास्टिङको लागतमा वृद्धि हुन्छ। अधिक र अधिक फाउण्ड्रीहरूले परम्परागत कपोला पग्लन प्रतिस्थापन गर्न विद्युतीय भट्टीहरू प्रयोग गर्न थालेका छन्। २०११ को सुरुमा, हाम्रो कारखानाको साना र मध्यम भागहरू कार्यशालाले पनि परम्परागत कपोला पग्लने प्रक्रियालाई प्रतिस्थापन गर्न विद्युतीय भट्टी पग्लने प्रक्रिया अपनायो। इलेक्ट्रिक फर्नेस स्मेल्टिङमा ठूलो मात्रामा स्क्र्याप स्टिलको प्रयोगले लागत घटाउने मात्र होइन, कास्टिङको मेकानिकल गुणहरू पनि सुधार गर्न सक्छ, तर प्रयोग गरिएको रिकर्बराइजरको प्रकार र कार्ब्युराइजिङ प्रक्रियाले मुख्य भूमिका खेल्छ।

II. कसरी प्रयोग गर्ने आरecarburizइन्डक्शन फर्नेस मेल्टिङमा

1. recarburizers को मुख्य प्रकार

त्यहाँ कास्ट आइरन रिकार्ब्युराइजरको रूपमा प्रयोग हुने धेरै सामग्रीहरू छन्, सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ कृत्रिम ग्रेफाइट, क्याल्साइन गरिएको पेट्रोलियम कोक, प्राकृतिक ग्रेफाइट, कोक, एन्थ्रासाइट, र त्यस्ता सामग्रीहरूबाट बनेको मिश्रण।

(१) कृत्रिम ग्रेफाइट माथि उल्लेख गरिएका विभिन्न रिकर्ब्युराइजरहरूमध्ये सबैभन्दा राम्रो गुणस्तर कृत्रिम ग्रेफाइट हो। कृत्रिम ग्रेफाइटको निर्माणको लागि मुख्य कच्चा माल उच्च-गुणस्तरको क्याल्साइन गरिएको पेट्रोलियम कोक पाउडर हो, जसमा डामर बाइन्डरको रूपमा थपिन्छ, र थोरै मात्रामा अन्य सहायक सामग्रीहरू थपिन्छन्। विभिन्न कच्चा पदार्थहरू एकसाथ मिसाइएपछि, तिनीहरूलाई थिचिन्छ र बनाइन्छ, र त्यसपछि तिनीहरूलाई ग्राफिटाइज गर्न 2500-3000 डिग्री सेल्सियसमा गैर-अक्सिडाइजिङ वातावरणमा उपचार गरिन्छ। उच्च तापमान उपचार पछि, खरानी, ​​सल्फर र ग्याँस सामग्री धेरै कम हुन्छ। यदि उच्च तापक्रममा वा अपर्याप्त क्याल्सिनेसन तापक्रममा पेट्रोलियम कोक क्याल्साइन गरिएको छैन भने, रिकर्बुराइजरको गुणस्तरमा गम्भीर असर पर्नेछ। त्यसैले, recarburizer को गुणस्तर मुख्यतया graphitization को डिग्री मा निर्भर गर्दछ। राम्रो रिकार्ब्युराइजरमा 95% देखि 98% सम्म ग्राफिक कार्बन (मास फ्र्याक्शन) हुन्छ, सल्फर सामग्री 0.02% देखि 0.05% हुन्छ, र नाइट्रोजन सामग्री (100 देखि 200) × 10-6 हुन्छ।

(२) पेट्रोलियम कोक एक व्यापक रूपमा प्रयोग हुने रिकर्बराइजर हो। पेट्रोलियम कोक कच्चा तेल प्रशोधनबाट प्राप्त उप-उत्पादन हो। नियमित प्रेसर डिस्टिलेसन वा कच्चा तेलको भ्याकुम डिस्टिलेसनबाट प्राप्त अवशेषहरू र पेट्रोलियम पिचहरू पेट्रोलियम कोक निर्माणको लागि कच्चा मालको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। कोकिङ पछि, कच्चा पेट्रोलियम कोक प्राप्त गर्न सकिन्छ। सामग्री उच्च छ र सीधा एक recarburizer रूपमा प्रयोग गर्न सकिँदैन, र पहिले क्याल्साइन गर्नुपर्छ।

 

(३) प्राकृतिक ग्रेफाइटलाई दुई प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: फ्लेक ग्रेफाइट र माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेफाइट। माइक्रोक्रिस्टलाइन ग्रेफाइटमा खरानीको मात्रा उच्च हुन्छ र सामान्यतया कास्ट आइरनका लागि पुन: कार्बुराइजरको रूपमा प्रयोग गरिँदैन। फ्लेक ग्रेफाइटका धेरै प्रकारहरू छन्: उच्च कार्बन फ्लेक ग्रेफाइटलाई रासायनिक विधिहरूद्वारा निकाल्न वा यसमा रहेको अक्साइडहरू विघटन गर्न र वाष्पीकरण गर्न उच्च तापक्रममा तताउन आवश्यक छ। ग्रेफाइटमा खरानीको मात्रा धेरै हुन्छ र यसलाई रिकर्बराइजरको रूपमा प्रयोग गर्नु हुँदैन। मध्यम कार्बन ग्रेफाइट मुख्यतया एक recarburizer रूपमा प्रयोग गरिन्छ, तर मात्रा धेरै छैन।

(४) कार्बन कोक र एन्थ्रासाइट इन्डक्सन फर्नेस मेल्टिङको प्रक्रियामा चार्ज गर्दा कोक वा एन्थ्रासाइटलाई रिकार्ब्युराइजरको रूपमा थप्न सकिन्छ। यसको उच्च खरानी र अस्थिर सामग्रीको कारण, इन्डक्सन फर्नेस smelting कास्ट आइरन विरलै एक recarburizer रूपमा प्रयोग गरिन्छ। , यो recarburizer को मूल्य कम छ, र यो कम-ग्रेड recarburizer सम्बन्धित छ।

 

2. पग्लिएको फलामको कार्बराइजेशनको सिद्धान्त

सिंथेटिक कास्ट आइरनको गल्ने प्रक्रियामा, ठूलो मात्रामा स्क्र्याप थपिएको र पग्लिएको फलाममा कम सी सामग्रीको कारण, कार्बन बढाउन कार्बुराइजर प्रयोग गर्नुपर्छ। रिकर्बुराइजरमा तत्वको रूपमा रहेको कार्बनको पग्लने तापक्रम ३७२७ डिग्री सेल्सियस हुन्छ र यसलाई पग्लिएको फलामको तापक्रममा पग्लन सकिँदैन। तसर्थ, recarburizer मा कार्बन मुख्यतया विघटन र प्रसार को दुई तरिकाहरु द्वारा पग्लिएको फलाम मा भंग हुन्छ। जब पग्लिएको फलाममा ग्रेफाइट रिकर्ब्युराइजरको सामग्री २.१% हुन्छ, ग्रेफाइट सिधै पग्लिएको फलाममा भंग गर्न सकिन्छ। गैर-ग्रेफाइट कार्बनाइजेशनको प्रत्यक्ष समाधान घटना मूलतः अवस्थित छैन, तर समय बित्दै जाँदा, कार्बन बिस्तारै पग्लिएको फलाममा फैलिन्छ र विघटन हुन्छ। इन्डक्सन फर्नेसद्वारा गलाइएको कास्ट आइरनको पुन: कार्बुराइजेशनको लागि, क्रिस्टलाइन ग्रेफाइट रिकर्बुराइजेसनको पुन: कार्बुराइजेशन दर गैर-ग्रेफाइट रिकर्बराइजरहरूको भन्दा उल्लेखनीय रूपमा उच्च छ।

प्रयोगहरूले देखाउँछन् कि पग्लिएको फलाममा कार्बनको विघटन ठोस कणहरूको सतहमा तरल सीमा तहमा कार्बन मास ट्रान्सफरद्वारा नियन्त्रित हुन्छ। कोक र कोइला कणहरूसँग प्राप्त नतिजाहरू ग्रेफाइटसँग प्राप्त परिणामहरूसँग तुलना गर्दा, यो पग्लिएको फलाममा ग्रेफाइट रिकर्ब्युराइजरहरूको प्रसार र विघटन दर कोक र कोइला कणहरूको तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा छिटो हुन्छ। आंशिक रूपमा घुलनशील कोक र कोइला कण नमूनाहरू इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप द्वारा अवलोकन गरियो, र यो पत्ता लाग्यो कि नमूनाहरूको सतहमा पातलो टाँसिने खरानी तह बनाइएको थियो, जुन पग्लिएको फलाममा तिनीहरूको फैलावट र विघटन कार्यलाई असर गर्ने मुख्य कारक थियो।

3. कार्बन वृद्धिको प्रभावलाई असर गर्ने कारकहरू

(1) recarburizer को कण आकार को प्रभाव recarburizer को अवशोषण दर recarburizer को विघटन र प्रसार दर को संयुक्त प्रभाव र अक्सीकरण हानि को दर मा निर्भर गर्दछ। सामान्यतया, recarburizer को कणहरू साना छन्, विघटन गति छिटो छ, र हानि गति ठूलो छ; कार्बुराइजर कणहरू ठूला छन्, विघटन गति ढिलो छ, र हानि गति सानो छ। Recarburizer को कण आकार को छनोट भट्टी को व्यास र क्षमता संग सम्बन्धित छ। सामान्यतया, जब फर्नेसको व्यास र क्षमता ठूलो हुन्छ, रिकर्बराइजरको कण आकार ठूलो हुनुपर्छ; यसको विपरित, recarburizer को कण आकार सानो हुनुपर्छ।

(२) एक निश्चित तापक्रम र एउटै रासायनिक संरचनाको अवस्थामा थपिएको रिकर्बुराइजरको मात्राको प्रभाव, पग्लिएको फलाममा कार्बनको संतृप्त एकाग्रता निश्चित छ। संतृप्तिको एक निश्चित डिग्री अन्तर्गत, अधिक recarburizer थपियो, विघटन र प्रसार को लागी लामो समय आवश्यक छ, अधिक संगत हानि, र कम अवशोषण दर।

(3) recarburizer को अवशोषण दर मा तापमान को प्रभाव सिद्धान्त मा, पग्लिएको फलाम को तापमान उच्च, recarburizer को अवशोषण र विघटन को लागी अधिक अनुकूल। यसको विपरित, recarburizer भंग गर्न गाह्रो छ, र recarburizer अवशोषण दर घट्छ। यद्यपि, जब पिघलाएको फलामको तापक्रम धेरै उच्च हुन्छ, यद्यपि रिकर्बराइजर पूर्ण रूपमा भंग हुने सम्भावना बढी हुन्छ, कार्बनको जलाउने नोक्सान दर बढ्छ, जसले अन्ततः कार्बन सामग्रीमा कमी ल्याउनेछ र समग्रमा कमी ल्याउनेछ। recarburizer को अवशोषण दर। सामान्यतया, जब पग्लिएको फलामको तापक्रम 1460 र 1550 °C को बीचमा हुन्छ, recarburizer को अवशोषण दक्षता उत्तम हुन्छ।

(४) रिकारबुराइजर स्टिरिङको अवशोषण दरमा पग्लिएको फलामको प्रभावले कार्बनको विघटन र प्रसारको लागि फाइदाजनक हुन्छ, र पग्लिएको फलामको सतहमा तैरने र जलाउनबाट जोगाउँछ। recarburizer पूर्णतया भंग हुनु अघि, हलचल समय लामो छ र अवशोषण दर उच्च छ। हलचलले कार्बनाइजेशन होल्डिङ समय कम गर्न सक्छ, उत्पादन चक्र छोटो बनाउन सक्छ, र पग्लिएको फलाममा मिश्रित तत्वहरू जलाउनबाट बच्न सक्छ। यद्यपि, यदि हलचल समय धेरै लामो छ भने, यसले भट्टीको सेवा जीवनमा मात्र ठूलो प्रभाव पार्दैन, तर पुन: कार्बुराइजर विघटन भएपछि पग्लिएको फलाममा कार्बनको क्षतिलाई पनि बढाउँछ। तसर्थ, पग्लिएको फलामको उपयुक्त हलचल समय पुन: कार्बुराइजर पूर्ण रूपमा भंग भएको सुनिश्चित गर्न उपयुक्त हुनुपर्छ।

(५) रिकार्बुराइजरको अवशोषण दरमा पग्लिएको फलामको रासायनिक संरचनाको प्रभाव जब पग्लिएको फलाममा प्रारम्भिक कार्बन सामग्री उच्च हुन्छ, निश्चित घुलनशीलता सीमा अन्तर्गत, रिकार्बराइजरको अवशोषण दर ढिलो हुन्छ, अवशोषण मात्रा सानो हुन्छ। , र जलाउने क्षति अपेक्षाकृत ठूलो छ। recarburizer अवशोषण दर कम छ। विपरित सत्य हो जब पग्लिएको फलामको प्रारम्भिक कार्बन सामग्री कम हुन्छ। थप रूपमा, पग्लिएको फलाममा रहेको सिलिकन र सल्फरले कार्बनको अवशोषणमा बाधा पुर्‍याउँछ र पुन: कार्बुराइजरहरूको अवशोषण दर घटाउँछ; जबकि म्यांगनीजले कार्बनलाई अवशोषित गर्न र रिकार्ब्युराइजरहरूको अवशोषण दर सुधार गर्न मद्दत गर्दछ। प्रभावको डिग्रीको सन्दर्भमा, सिलिकन सबैभन्दा ठूलो हो, त्यसपछि म्यांगनीज, र कार्बन र सल्फर कम प्रभाव छ। त्यसकारण, वास्तविक उत्पादन प्रक्रियामा, म्यांगनीज पहिले थपिनुपर्छ, त्यसपछि कार्बन, र त्यसपछि सिलिकन।