I. Cumu classificà i ricarburatori
I carburatori ponu esse divisi in quattru tippi secondu e so materie prime.
1. Grafite artificiale
A principale materia prima per a fabricazione di grafite artificiale hè u coke di petroliu calcinatu in polvere di alta qualità, in u quale l'asfaltu hè aghjuntu cum'è legante, è una piccula quantità di altri materiali ausiliari hè aghjunta. Dopu chì e diverse materie prime sò state mischiate inseme, sò pressate è furmate, è dopu trattate in una atmosfera non ossidante à 2500-3000 ° C per rende li grafitizate. Dopu u trattamentu à alta temperatura, u cuntenutu di cenere, zolfu è gas hè assai riduttu.
A causa di l'altu prezzu di i prudutti di grafite artificiale, a maiò parte di i ricarburatori di grafite artificiale cumunemente usati in e fonderie sò materiali riciclati cum'è chips, elettrodi di scarto è blocchi di grafite quandu si fabricanu elettrodi di grafite per riduce i costi di pruduzzione.
Quandu si fonde a ghisa duttile, per fà alta a qualità metallurgica di a ghisa, a grafite artificiale deve esse a prima scelta per u ricarburatore.
2. Coke di petroliu
U coke di petroliu hè un ricarburatore largamente utilizatu.
U coke di petroliu hè un sottoproduttu ottenutu da a raffinazione di u petroliu grezzu. I residui è e pece di petroliu ottenute per distillazione sottu pressione nurmale o sottu pressione ridutta di u petroliu grezzu ponu esse aduprate cum'è materie prime per a fabricazione di coke di petroliu, è dopu u coke di petroliu verde pò esse ottenutu dopu a cokificazione. A pruduzzione di coke di petroliu verde hè circa menu di u 5% di a quantità di petroliu grezzu aduprata. A pruduzzione annuale di coke di petroliu grezzu in i Stati Uniti hè di circa 30 milioni di tunnellate. U cuntenutu di impurità in u coke di petroliu verde hè altu, dunque ùn pò esse adupratu direttamente cum'è ricarburatore, è deve esse calcinatu prima.
U coke di petroliu crudu hè dispunibule in forme spugnose, aghiformi, granulari è fluide.
U coke di petroliu in spugna hè preparatu per via di u metudu di coking ritardatu. Per via di u so altu cuntenutu di zolfu è di metalli, hè generalmente adupratu cum'è carburante durante a calcinazione, è pò ancu esse adupratu cum'è materia prima per u coke di petroliu calcinatu. U coke di spugna calcinatu hè principalmente adupratu in l'industria di l'aluminiu è cum'è ricarburatore.
U coke di petroliu à aghi hè preparatu per mezu di u metudu di coking ritardatu cù materie prime cù un altu cuntenutu d'idrocarburi aromatichi è un bassu cuntenutu d'impurità. Stu coke hà una struttura à aghi facilmente fratturabile, qualchì volta chjamata coke di grafite, è hè principalmente aduprata per fà elettrodi di grafite dopu a calcinazione.
U coke di petroliu granulare hè in forma di granuli duri è hè fattu da materie prime cù un altu cuntenutu di zolfu è asfaltene per mezu di u metudu di coking ritardatu, è hè principalmente adupratu cum'è carburante.
U coke di petroliu fluidizatu hè ottenutu per cokificazione cuntinua in un lettu fluidizatu.
A calcinazione di u coke di petroliu serve à caccià u zolfu, l'umidità è i cumposti volatili. A calcinazione di u coke di petroliu verde à 1200-1350 °C pò fà ne un carbone sustanzialmente puru.
U più grande utilizatore di coke di petroliu calcinatu hè l'industria di l'aluminiu, u 70% di u quale hè adupratu per fà anodi chì riducenu a bauxite. Circa u 6% di u coke di petroliu calcinatu pruduttu in i Stati Uniti hè adupratu per i ricarburatori di ghisa.
3. Grafite naturale
A grafite naturale pò esse divisa in dui tipi: grafite in fiocchi è grafite microcristallina.
A grafite microcristallina hà un altu cuntenutu di cenere è ùn hè generalmente micca aduprata cum'è ricarburatore per a ghisa.
Ci sò parechje varietà di grafite in fiocchi: a grafite in fiocchi à altu carbone hà bisognu di esse estratta per metudi chimichi, o riscaldata à alta temperatura per decompone è volatilizà l'ossidi in questu. U cuntenutu di cenere in a grafite hè altu, dunque ùn hè micca adatta per esse aduprata cum'è ricarburatore; a grafite à mediu carbone hè aduprata principalmente cum'è ricarburatore, ma a quantità ùn hè micca assai.
4. Coke di carbone è antracite
In u prucessu di fabricazione di l'acciaiu in un fornu à arcu elettricu, u coke o l'antracite ponu esse aghjunti cum'è ricarburatore durante a carica. A causa di u so altu cuntenutu di cenere è di volatile, a fusione di a ghisa in u fornu à induzione hè raramente aduprata cum'è ricarburatore.
Cù u miglioramentu cuntinuu di i requisiti di prutezzione ambientale, sempre più attenzione hè prestata à u cunsumu di risorse, è i prezzi di a ghisa è di u coke cuntinueghjanu à cresce, ciò chì porta à un aumentu di u costu di i getti. Sempre più fonderie cumincianu à aduprà forni elettrici per rimpiazzà a fusione tradiziunale à cupola. À u principiu di u 2011, l'attellu di pezzi chjuchi è medii di a nostra fabbrica hà ancu aduttatu u prucessu di fusione à fornu elettricu per rimpiazzà u prucessu tradiziunale di fusione à cupola. L'usu di una grande quantità di rottami d'acciaiu in a fusione à fornu elettricu pò micca solu riduce i costi, ma ancu migliurà e proprietà meccaniche di i getti, ma u tipu di ricarburatore utilizatu è u prucessu di cementazione ghjocanu un rolu chjave.
II. Cumu aduprà recarburizfusione in fornu à induzione
1. I principali tipi di ricarburatori
Ci sò parechji materiali aduprati cum'è ricarburatori di ghisa, cumunemente aduprati sò grafite artificiale, coke di petroliu calcinatu, grafite naturale, coke, antracite è miscele fatte di tali materiali.
(1) Grafite artificiale Trà i vari ricarburatori citati sopra, a migliore qualità hè a grafite artificiale. A principale materia prima per a fabricazione di grafite artificiale hè u coke di petroliu calcinatu in polvere di alta qualità, in u quale l'asfaltu hè aghjuntu cum'è legante, è una piccula quantità di altri materiali ausiliari hè aghjunta. Dopu chì e diverse materie prime sò state mischiate inseme, sò pressate è furmate, è dopu trattate in una atmosfera non ossidante à 2500-3000 °C per grafitizà li. Dopu u trattamentu à alta temperatura, u cuntenutu di cenere, zolfu è gas hè assai riduttu. S'ellu ùn ci hè micca coke di petroliu calcinatu à alta temperatura o cù una temperatura di calcinazione insufficiente, a qualità di u ricarburatore serà seriamente affettata. Dunque, a qualità di u ricarburatore dipende principalmente da u gradu di grafitizazione. Un bon ricarburatore cuntene carbone grafiticu (frazione di massa) À 95% à 98%, u cuntenutu di zolfu hè da 0,02% à 0,05%, è u cuntenutu di azotu hè (da 100 à 200) × 10-6.
(2) U coke di petroliu hè un ricarburatore largamente utilizatu. U coke di petroliu hè un sottoproduttu ottenutu da a raffinazione di u petroliu grezzu. I residui è e pece di petroliu ottenute da a distillazione à pressione regulare o da a distillazione à vuoto di u petroliu grezzu ponu esse aduprate cum'è materie prime per a fabricazione di coke di petroliu. Dopu a cokificazione, si pò ottene coke di petroliu grezzu. U cuntenutu hè altu è ùn pò esse adupratu direttamente cum'è ricarburatore, è deve esse calcinatu prima.
(3) A grafite naturale pò esse divisa in dui tipi: grafite in scaglie è grafite microcristallina. A grafite microcristallina hà un altu cuntenutu di cenere è generalmente ùn hè micca aduprata cum'è ricarburatore per a ghisa. Ci sò parechje varietà di grafite in scaglie: a grafite in scaglie à altu carbone deve esse estratta per metudi chimichi, o riscaldata à alta temperatura per decompone è volatilizà l'ossidi in questu. U cuntenutu di cenere in a grafite hè altu è ùn deve esse aduprata cum'è ricarburatore. A grafite à carbone mediu hè aduprata principalmente cum'è ricarburatore, ma a quantità ùn hè micca assai.
(4) Coke di carbone è antracite In u prucessu di fusione in fornu à induzione, u coke o l'antracite ponu esse aghjunti cum'è ricarburatore durante a carica. A causa di u so altu cuntenutu di cenere è volatile, a ghisa di fusione in fornu à induzione hè raramente aduprata cum'è ricarburatore. , U prezzu di questu ricarburatore hè bassu, è appartene à i ricarburatori di bassa qualità.
2. U principiu di carburazione di u ferru fusu
In u prucessu di fusione di a ghisa sintetica, per via di a grande quantità di rottami aghjunti è di u bassu cuntenutu di C in u ferru fusu, un carburatore deve esse adupratu per aumentà u carbone. U carbone chì esiste in forma d'elementu in u ricarburatore hà una temperatura di fusione di 3727 ° C è ùn pò micca esse fusu à a temperatura di u ferru fusu. Dunque, u carbone in u ricarburatore hè principalmente dissoltu in u ferru fusu per dui modi di dissoluzione è diffusione. Quandu u cuntenutu di ricarburatore di grafite in u ferru fusu hè di 2,1%, a grafite pò esse dissolta direttamente in u ferru fusu. U fenomenu di suluzione diretta di a carbonizazione senza grafite ùn esiste micca basicamente, ma cù u passà di u tempu, u carbone si diffonde gradualmente è si dissolve in u ferru fusu. Per a ricarburazione di a ghisa fusa da un fornu à induzione, a velocità di ricarburazione di a ricarburazione di grafite cristallina hè significativamente più alta di quella di i ricarburatori senza grafite.
L'esperimenti mostranu chì a dissoluzione di u carbone in u ferru fusu hè cuntrullata da u trasferimentu di massa di carbone in u stratu limite liquidu nantu à a superficia di e particelle solide. Paragunendu i risultati ottenuti cù e particelle di coke è di carbone cù i risultati ottenuti cù a grafite, si trova chì a velocità di diffusione è dissoluzione di i ricarburatori di grafite in u ferru fusu hè significativamente più rapida di quella di e particelle di coke è di carbone. I campioni di particelle di coke è di carbone parzialmente dissolte sò stati osservati à u microscopiu elettronicu, è si hè trovu chì un stratu sottile di cenere appiccicosa era furmatu nantu à a superficia di i campioni, chì era u fattore principale chì influenzava e so prestazioni di diffusione è dissoluzione in u ferru fusu.
3. Fattori chì influenzanu l'effettu di l'aumentu di carbone
(1) Influenza di a dimensione di e particelle di u ricarburatore A velocità di assorbimentu di u ricarburatore dipende da l'effettu cumminatu di a velocità di dissoluzione è diffusione di u ricarburatore è a velocità di perdita di ossidazione. In generale, e particelle di u ricarburatore sò chjuche, a velocità di dissoluzione hè rapida è a velocità di perdita hè grande; e particelle di u carburatore sò grande, a velocità di dissoluzione hè lenta è a velocità di perdita hè chjuca. A scelta di a dimensione di e particelle di u ricarburatore hè ligata à u diametru è a capacità di u fornu. In generale, quandu u diametru è a capacità di u fornu sò grandi, a dimensione di e particelle di u ricarburatore deve esse più grande; à u cuntrariu, a dimensione di e particelle di u ricarburatore deve esse più chjuca.
(2) Influenza di a quantità di ricarburatore aghjuntu Sottu à e cundizioni di una certa temperatura è a listessa cumpusizione chimica, a cuncentrazione saturata di carbone in u ferru fusu hè certa. Sottu à un certu gradu di saturazione, più ricarburatore aghjuntu, più longu hè u tempu necessariu per a dissoluzione è a diffusione, più grande hè a perdita currispondente, è più bassu hè u tassu d'assorbimentu.
(3) L'effettu di a temperatura nantu à a velocità d'assorbimentu di u ricarburatore In principiu, più alta hè a temperatura di u ferru fusu, più hè favurevule l'assorbimentu è a dissoluzione di u ricarburatore. À u cuntrariu, u ricarburatore hè difficiule da dissolve, è a velocità d'assorbimentu di u ricarburatore diminuisce. Tuttavia, quandu a temperatura di u ferru fusu hè troppu alta, ancu s'è u ricarburatore hè più prubabile di esse cumpletamente dissoltu, a velocità di perdita di combustione di u carbone aumenterà, ciò chì porterà eventualmente à una diminuzione di u cuntenutu di carbone è à una diminuzione di a velocità d'assorbimentu generale di u ricarburatore. In generale, quandu a temperatura di u ferru fusu hè trà 1460 è 1550 °C, l'efficienza d'assorbimentu di u ricarburatore hè a migliore.
(4) Influenza di l'agitazione di u ferru fusu nantu à a velocità d'assorbimentu di u ricarburatore L'agitazione hè benefica per a dissoluzione è a diffusione di u carbone, è evita chì u ricarburatore flotti nantu à a superficia di u ferru fusu è sia brusgiatu. Prima chì u ricarburatore sia cumpletamente dissoltu, u tempu d'agitazione hè longu è a velocità d'assorbimentu hè alta. L'agitazione pò ancu riduce u tempu di mantenimentu di a carbonizazione, accurtà u ciclu di pruduzzione è evità a brusgiatura di l'elementi di lega in u ferru fusu. Tuttavia, se u tempu d'agitazione hè troppu longu, ùn hà micca solu una grande influenza nantu à a vita di serviziu di u fornu, ma aggrava ancu a perdita di carbone in u ferru fusu dopu chì u ricarburatore hè statu dissoltu. Dunque, u tempu d'agitazione apprupriatu di u ferru fusu deve esse adattatu per assicurà chì u ricarburatore sia cumpletamente dissoltu.
(5) Influenza di a cumpusizione chimica di u ferru fusu nantu à a velocità d'assorbimentu di u ricarburatore Quandu u cuntenutu iniziale di carbone in u ferru fusu hè altu, sottu à un certu limite di solubilità, a velocità d'assorbimentu di u ricarburatore hè lenta, a quantità d'assorbimentu hè chjuca è a perdita di combustione hè relativamente grande. A velocità d'assorbimentu di u ricarburatore hè bassa. U cuntrariu hè veru quandu u cuntenutu iniziale di carbone di u ferru fusu hè bassu. Inoltre, u siliciu è u zolfu in u ferru fusu impediscenu l'assorbimentu di carbone è riducenu a velocità d'assorbimentu di i ricarburatori; mentre chì u manganese aiuta à assorbe u carbone è à migliurà a velocità d'assorbimentu di i ricarburatori. In termini di gradu d'influenza, u siliciu hè u più grande, seguitatu da u manganese, è u carbone è u zolfu anu menu influenza. Dunque, in u prucessu di pruduzzione attuale, u manganese deve esse aghjuntu prima, dopu u carbone è dopu u siliciu.
Data di publicazione: 04 di nuvembre di u 2022