I. Rekarburizatorlary nähili klassifikasiýa etmeli
Karbýuratorlary çig mallaryna görä takmynan dört görnüşe bölmek bolýar.
1. Emeli grafit
Emeli grafit öndürmek üçin esasy çig mal, asfalt baglaýjy hökmünde goşulýan we az mukdarda beýleki kömekçi materiallar goşulýan poroşok görnüşli ýokary hilli kalsinirlenen nebit koksydyr. Dürli çig mallar garylandan soň, olar preslenýär we emele getirilýär, soňra grafitlenmek üçin 2500-3000°C temperaturada oksidlenmeýän atmosferada işlenilýär. Ýokary temperaturada işlenilenden soň, külüň, kükürdiň we gazyň mukdary ep-esli azalýar.
Emeli grafit önümleriniň bahasynyň ýokary bolmagy sebäpli, önümçilik çykdajylaryny azaltmak üçin grafit elektrodlaryny öndürýän mahaly, döküm zawodlarynda giňden ulanylýan emeli grafit rekarburizatorlarynyň köpüsi çipler, galyndy elektrodlar we grafit bloklary ýaly gaýtadan işlenen materiallardyr.
Süýümli demri eretmek üçin, çoýunyň metallurgiýa hilini ýokary derejä çykarmak maksady bilen, rekarburizator üçin ilkinji saýlaw emeli grafit bolmalydyr.
2. Nebit koksy
Nebit koksy giňden ulanylýan rekarburizatordyr.
Nebit koksy çig nebiti gaýtadan işlemek arkaly alynýan goşmaça önümdir. Adaty basyşda ýa-da peseldilen basyşda distillasiýa arkaly alynýan galyndylary we nebit çukurlary nebit koksyny öndürmek üçin çig mal hökmünde ulanylyp bilner, soňra kokslanandan soň ýaşyl nebit koksyny alyp bolýar. Ýaşyl nebit koksynyň önümçiligi ulanylýan çig nebitiň möçberiniň takmynan 5% -inden azdyr. ABŞ-da çig nebit koksynyň ýyllyk önümçiligi takmynan 30 million tonnadyr. Ýaşyl nebit koksynyň düzüminde garyndylaryň mukdary ýokary, şonuň üçin ony gönüden-göni rekarburizator hökmünde ulanyp bolmaýar we ilki kalsinleşdirilmelidir.
Çig nebit koksy gubka ýaly, iňňe ýaly, granulaly we suwuk görnüşlerde bar.
Gubkaly nebit koksy gijikdirilen kokslaşdyrma usuly bilen taýýarlanýar. Kükürt we metalyň ýokary mukdary sebäpli, ol adatça kalsinasiýa wagtynda ýangyç hökmünde ulanylýar we kalsinirlenen nebit koksy üçin çig mal hökmünde hem ulanylyp bilner. Kalsinirlenen gubkaly koks esasan alýumin senagatynda we rekarburizator hökmünde ulanylýar.
Iňňe nebit koksy aromatik uglewodorodlaryň ýokary mukdary we garyndylaryň az mukdary bolan çig mallardan gijikdirilen kokslaşdyrma usuly bilen taýýarlanýar. Bu koks aňsatlyk bilen döwülýän iňňe ýaly gurluşa eýedir, käwagt grafit koksy diýlip atlandyrylýar we esasan kalsinasiýadan soň grafit elektrodlaryny ýasamak üçin ulanylýar.
Däneli nebit koksy gaty däneli görnüşinde bolup, kükürt we asfalten mukdary ýokary bolan çig mallardan gijikdirilen kokslaşdyrma usuly bilen öndürilýär we esasan ýangyç hökmünde ulanylýar.
Suwuklaşdyrylan nebit koksy suwuklaşdyrylan gatlakda üznüksiz kokslaşdyrmak arkaly alynýar.
Nebit koksynyň kalsinleşdirilmegi kükürdi, çyglylygy we uçujy maddalary aýyrmak üçindir. Ýaşyl nebit koksynyň 1200-1350°C temperaturada kalsinleşdirilmegi ony düýpli arassa ugleroda öwürýär.
Kalsinirlenen nebit koksynyň iň uly ulanyjysy alýumin senagaty bolup, onuň 70% -i boksitleri azaldýan anodlary öndürmek üçin ulanylýar. Birleşen Ştatlarda öndürilen kalsinirlenen nebit koksynyň takmynan 6% -i çoýun rekarburizatorlary üçin ulanylýar.
3. Tebigy grafit
Tebigy grafiti iki görnüşe bölmek bolýar: bölek-bölek grafit we mikrokristallik grafit.
Mikrokristal grafit ýokary küllülige eýedir we adatça çoýun üçin rekarburizator hökmünde ulanylmaýar.
Grafitiň köp görnüşi bar: ýokary uglerodly grafiti himiki usullar bilen çykaryp almak ýa-da onuň içindeki oksidleri parçalamak we uçurmak üçin ýokary temperatura çenli gyzdyrmak gerek. Grafitdäki kül mukdary ýokary, şonuň üçin ony rekarburizator hökmünde ulanmak amatly däl; orta uglerodly grafit esasan rekarburizator hökmünde ulanylýar, ýöne mukdary köp däl.
4. Uglerod koksy we antrasit
Elektrik ýaýly peç polat öndürmek prosesinde, zarýad berlende rekarburizator hökmünde koks ýa-da antrasit goşulyp bilner. Onuň ýokary kül we uçujy maddalary sebäpli, induksiýa peç eretmek üçin çoýun rekarburizator hökmünde seýrek ulanylýar.
Daşky gurşawy goramak talaplarynyň yzygiderli gowulanmagy bilen, serişdeleriň sarp edilişine has köp üns berilýär we çoýun we koks bahalary ýokarlanmagyny dowam etdirýär, bu bolsa dökümleriň bahasynyň ýokarlanmagyna getirýär. Döküji zawodlaryň sany barha köp bolup, olar däp bolan gümmez eremesiniň ornuny tutmak üçin elektrik peçlerini ulanmaga başlaýarlar. 2011-nji ýylyň başynda fabrikamyzyň kiçi we orta bölekler sehi hem däp bolan gümmez eremesiniň ornuny tutmak üçin elektrik peçlerini ereme prosesini kabul etdi. Elektrik peçlerini eremede köp mukdarda galyndy polat ulanmak diňe bir çykdajylary azaltman, eýsem dökümleriň mehaniki häsiýetlerini hem gowulandyryp biler, eýsem ulanylýan rekarburizatoryň görnüşi we karburizasiýa prosesi hem möhüm rol oýnaýar.
II. r-i nähili ulanmalyekarburizinduksiýa peçinde eremek
1. Rekarburizatorlaryň esasy görnüşleri
Çugun rekarburizatorlary hökmünde köp sanly materiallar ulanylýar, olaryň arasynda emeli grafit, kalsinlenen nebit koksy, tebigy grafit, koks, antrasit we şeýle materiallardan ýasalan garyndylar giňden ulanylýar.
(1) Emeli grafit Ýokarda agzalan dürli rekarburizatorlaryň arasynda iň gowy hillisi emeli grafitdir. Emeli grafiti öndürmek üçin esasy çig mal, asfalt baglaýjy hökmünde goşulýan we az mukdarda beýleki kömekçi materiallar goşulýan poroşok görnüşli ýokary hilli kalsinirlenen nebit koksydyr. Dürli çig mallar garylandan soň, olar preslenýär we emele getirilýär, soňra grafitlenmek üçin 2500-3000 °C temperaturada oksidlenmeýän atmosferada işlenilýär. Ýokary temperaturada işlenilenden soň, kül, kükürt we gaz mukdary ep-esli azalýar. Ýokary temperaturada ýa-da ýeterlik kalsinasiýa temperaturasy bolmadyk ýagdaýynda kalsinlenen nebit koksy bolmasa, rekarburizatoryň hiline düýpli täsir eder. Şonuň üçin rekarburizatoryň hiline esasan grafitlenmegiň derejesine baglydyr. Gowy rekarburizator grafit uglerodyny (massa paýyny) öz içine alýar. 95% - 98% aralygynda kükürt mukdary 0,02% - 0,05%, azot mukdary bolsa (100 - 200) × 10-6.
(2) Nebit koksy giňden ulanylýan rekarburizatordyr. Nebit koksy çig nebiti gaýtadan işlemekden alynýan goşmaça önümdir. Çig nebitiň adaty basyşly distilýasiýasyndan ýa-da wakuum distilýasiýasyndan alynýan galyndylary we nebit çelekleri nebit koksyny öndürmek üçin çig mal hökmünde ulanylyp bilner. Kokslanandan soň çig nebit koksy alnyp bilner. Onuň mukdary ýokary we ony gönüden-göni rekarburizator hökmünde ulanyp bolmaýar we ilki kalsinleşdirilmelidir.
(3) Tebigy grafiti iki görnüşe bölmek bolýar: gatlakly grafit we mikrokristallik grafit. Mikrokristallik grafitde kül mukdary ýokary we adatça çoýun üçin rekarburizator hökmünde ulanylmaýar. Gatlakly grafidiň köp görnüşi bar: ýokary uglerodly gatlakly grafiti himiki usullar bilen çykaryp almak ýa-da onuň içindeki oksidleri parçalamak we uçurmak üçin ýokary temperatura çenli gyzdyrmak gerek. Grafitdäki kül mukdary ýokary we rekarburizator hökmünde ulanylmaly däl. Orta uglerodly grafit esasan rekarburizator hökmünde ulanylýar, ýöne mukdary köp däl.
(4) Uglerod koksy we antrasit Induksiýa peçleriniň eretmek prosesinde, zarýad berlende koks ýa-da antrasit rekarburizator hökmünde goşulyp bilner. Onuň ýokary kül we uçujy maddalar mukdary sebäpli, induksiýa peçleriniň eretmek üçin çoýunlary rekarburizator hökmünde seýrek ulanylýar. Bu rekarburizatoryň bahasy pes we ol pes derejeli rekarburizatorlara degişlidir.
2. Eriýän demiriň karbürleşdiriliş prinsipi
Sintetiki çoýun eretmek prosesinde, köp mukdarda galyndy goşulýandygy we ereýän demde az C mukdary sebäpli, uglerody köpeltmek üçin karbýurizator ulanylmaly bolýar. Rekarbýurizatorda element görnüşinde bolan uglerodyň ereme temperaturasy 3727°C bolup, ereýän demiň temperaturasynda eredip bolmaýar. Şonuň üçin rekarbýurizatordaky uglerod esasan ereýän demde iki usulda ereýär we diffuziýa bolýar. Erýän demde grafit rekarbýurizatorynyň mukdary 2,1% bolanda, grafit gönüden-göni ereýän demde ereýär. Grafit däl karbonlaşmanyň göni eriş hadysasy esasan ýok, ýöne wagtyň geçmegi bilen uglerod kem-kemden diffuziýalanýar we ereýär. Induksiýa peçinde ereýän çoýun rekarbýurizasiýasynda kristal grafit rekarbýurizasiýasynyň rekarbýurizasiýa tizligi grafit däl rekarbýurizatorlara garanyňda has ýokarydyr.
Tejribeler ereýän demirde uglerodyň eremeginiň gaty bölejikleriň ýüzündäki suwuk serhet gatlagyndaky uglerod massasynyň geçişi bilen dolandyrylýandygyny görkezýär. Koks we kömür bölejikleri bilen alnan netijeleri grafit bilen alnan netijeler bilen deňeşdirende, ereýän demirde grafit rekarburizatorlarynyň diffuziýa we ereme tizliginiň koks we kömür bölejiklerine garanyňda has çaltdygy anyklandy. Bölekleýin ereýän koks we kömür bölejikleriniň nusgalary elektron mikroskopy arkaly syn edildi we nusgalaryň ýüzünde inçe ýapyşykly kül gatlagynyň emele gelendigi anyklandy, bu bolsa olaryň ereýän demirde diffuziýa we ereme ukybyna täsir edýän esasy faktor boldy.
3. Uglerodyň artmagynyň täsirine täsir edýän faktorlar
(1) Rekarbýuratoryň bölejikleriniň ululygynyň täsiri Rekarbýuratoryň siňdiriş tizligi rekarbýuratoryň ereme we diffuziýa tizliginiň hem-de oksidlenme ýitgisiniň birleşdirilen täsirine baglydyr. Umuman, rekarbýuratoryň bölejikleri kiçi, ereme tizligi çalt we ýitgi tizligi uly; karbýuratoryň bölejikleri uly, ereme tizligi haýal we ýitgi tizligi kiçi. Rekarbýuratoryň bölejikleriniň ululygyny saýlamak peçiň diametri we kuwwaty bilen baglanyşyklydyr. Umuman, peçiň diametri we kuwwaty uly bolanda, rekarbýuratoryň bölejikleriniň ululygy uly bolmaly; tersine, rekarbýuratoryň bölejikleriniň ululygy kiçi bolmaly.
(2) Goşulan rekarburizatoryň mukdarynyň täsiri Belli bir temperatura we şol bir himiki düzüm şertlerinde, ereýän demirde uglerodyň doýgun konsentrasiýasy anykdyr. Belli bir derejede doýgunlykda, rekarburizator näçe köp goşulsa, eremek we diffuziýa üçin gerek bolan wagt şonça köp bolar, degişli ýitgi şonça köp bolar we siňdiriş tizligi pes bolar.
(3) Temperaturanyň rekarburizatoryň siňdiriş tizligine täsiri Prinsip boýunça, ereýän demriň temperaturasy näçe ýokary bolsa, rekarburizatoryň siňdirişine we eremegine şonça-da amatly bolýar. Tersine, rekarburizatory eremek kyn bolýar we rekarburizatoryň siňdiriş tizligi peselýär. Şeýle-de bolsa, ereýän demriň temperaturasy gaty ýokary bolanda, rekarburizatoryň doly eremegi ähtimallygy ýokary bolsa-da, uglerodyň ýanma ýitgisiniň tizligi artar, bu bolsa ahyrsoňy uglerodyň mukdarynyň azalmagyna we rekarburizatoryň umumy siňdiriş tizliginiň peselmegine getirer. Umuman, ereýän demriň temperaturasy 1460 bilen 1550 °C aralygynda bolanda, rekarburizatoryň siňdiriş netijeliligi iň gowy bolýar.
(4) Eriýän demiň garyşdyrylmagynyň rekarburizatoryň siňdiriş tizligine täsiri Garyşdyrmak uglerodyň eremegine we ýaýramagyna peýdalydyr we rekarburizatoryň erýän demiň ýüzünde ýüzmeginiň we ýanmagynyň öňüni alýar. Rekarburizator doly eremezden öň, garyşdyrmak wagty uzak we siňdiriş tizligi ýokary bolýar. Garyşdyrmak şeýle hem kömürleşme saklanma wagtyny azaldyp, önümçilik siklini gysgaldyp we erýän demde legirleýji elementleriň ýanmagynyň öňüni alyp biler. Şeýle-de bolsa, garyşdyrmak wagty gaty uzyn bolsa, ol diňe bir peçiň hyzmat ediş möhletine uly täsir etmän, eýsem rekarburizator ereýänden soň erýän demde uglerodyň ýitgisini hem güýçlendirýär. Şonuň üçin, erýän demiň degişli garyşdyrmak wagty rekarburizatoryň doly eremegini üpjün etmek üçin laýyk bolmalydyr.
(5) Eriýän demiriň himiki düzüminiň rekarburizatoryň siňdiriş tizligine täsiri Eriýän demirdäki başlangyç uglerod mukdary ýokary bolanda, belli bir ereýänlik çäginde, rekarburizatoryň siňdiriş tizligi haýal, siňdiriş mukdary az we ýanma ýitgisi deňeşdirme boýunça uly bolýar. Rekarburizatoryň siňdiriş tizligi pes. Eriýän demiriň başlangyç uglerod mukdary pes bolanda tersine bolýar. Mundan başga-da, erýän demirdäki kremniý we kükürt uglerodyň siňdirilmegine päsgel berýär we rekarburizatorlaryň siňdiriş tizligini peseldýär; marganes bolsa uglerodyň siňdirilmegine we rekarburizatorlaryň siňdiriş tizligini ýokarlandyrmaga kömek edýär. Täsir derejesi boýunça kremniý iň uly, ondan soň marganes gelýär we uglerod bilen kükürt az täsir edýär. Şonuň üçin, önümçilik prosesinde ilki marganes, soňra uglerod, soňra bolsa kremniý goşulmaly.
Ýerleşdirilen wagty: 2022-nji ýylyň 4-nji noýabry