01. Hvernig á að flokka endurbrennslutæki
Carburizers má gróflega skipta í fjórar tegundir eftir hráefni þeirra.
1. Gervi grafít
Aðalhráefnið til framleiðslu á gervi grafíti er hágæða brennt jarðolíukoks í duftformi, þar sem malbiki er bætt við sem bindiefni og lítið magn af öðrum hjálparefnum er bætt við. Eftir að hinum ýmsu hráefnum hefur verið blandað saman eru þau pressuð og mynduð og síðan meðhöndluð í óoxandi andrúmslofti við 2500-3000 ° C til að gera þau grafítgerð. Eftir háhitameðferð minnkar magn ösku, brennisteins og gass verulega.
Vegna hás verðs á tilbúnum grafítvörum eru flestar tilbúnar grafítendurkolefni sem almennt eru notaðar í steypum endurunnið efni eins og flís, úrgangsrafskaut og grafítblokkir við framleiðslu grafítrafskauta til að draga úr framleiðslukostnaði.
Þegar bræðsla sveigjanlegs járns er brædd, til að gera málmvinnslugæði steypujárnsins há, ætti gervi grafít að vera fyrsti kosturinn fyrir endurkolunarbúnaðinn.
2. Petroleum coke
Jarðolíukók er mikið notaður endurkolunarbúnaður.
Jarðolíukoks er aukaafurð sem fæst með því að hreinsa hráolíu. Hægt er að nota leifar og jarðolíublett sem fást með eimingu undir venjulegum þrýstingi eða undir lækkuðum þrýstingi á hráolíu sem hráefni til framleiðslu á jarðolíukoki og síðan er hægt að fá grænt jarðolíukoks eftir koksun. Framleiðsla á grænu jarðolíukoki er um það bil innan við 5% af því magni sem notað er af hráolíu. Árleg framleiðsla á hráolíukoksi í Bandaríkjunum er um 30 milljónir tonna. Innihald óhreininda í grænu jarðolíukóki er hátt, svo það er ekki hægt að nota það beint sem endurkolunarefni og verður að brenna það fyrst.
Hrátt jarðolíukók er fáanlegt í svamplíku, nálar-, korn- og vökvaformi.
Svampur jarðolíukoks er útbúinn með seinkuðum koksunaraðferð. Vegna mikils brennisteins- og málminnihalds er það venjulega notað sem eldsneyti við brennslu og einnig er hægt að nota það sem hráefni fyrir brennda jarðolíukoks. Brennda svampkókið er aðallega notað í áliðnaði og sem endurkolunarefni.
Nálar jarðolíukoks er framleitt með seinkuðum kóksaðferð með hráefnum með hátt innihald arómatískra kolvetna og lítið innihald óhreininda. Þetta kók hefur auðveldlega brotna nálalíka uppbyggingu, stundum kallað grafítkók, og er aðallega notað til að búa til grafít rafskaut eftir brennslu.
Kornlaga jarðolíukoks er í formi hörðra korna og er unnið úr hráefnum með hátt innihald brennisteins og malbiks með seinkun á kóksaðferð og er aðallega notað sem eldsneyti.
Vökvakennt jarðolíukoks er fengið með samfelldri koksun í vökvabeði.
Brennsla jarðolíukoks er til að fjarlægja brennistein, raka og rokgjörn efni. Brennsla á grænu jarðolíukoki við 1200-1350°C getur gert það að verulegu leyti hreint kolefni.
Stærsti notandinn á brenndu jarðolíukóki er áliðnaður, en 70% af því er notað til að búa til rafskaut sem draga úr báxíti. Um það bil 6% af brenndu jarðolíukókinu sem framleitt er í Bandaríkjunum er notað í steypujárns endurbrennslutæki.
3. Náttúrulegt grafít
Náttúrulegt grafít má skipta í tvær tegundir: flögugrafít og örkristallað grafít.
Örkristallað grafít hefur hátt öskuinnihald og er almennt ekki notað sem endurkolunarefni fyrir steypujárn.
Það eru margar tegundir af flögugrafíti: grafít með mikið kolefnisflögu þarf að vinna með efnafræðilegum aðferðum eða hita upp í háan hita til að brjóta niður og gera oxíðin í því rokgjörn. Öskuinnihald grafíts er hátt, svo það er ekki hentugur til að nota sem endurbrennsluefni; miðlungs kolefnisgrafít er aðallega notað sem endurkolunarefni, en magnið er ekki mikið.
4. Kók og Antrasít
Í ferli rafbogaofna stálframleiðslu er hægt að bæta við kók eða antrasíti sem endurkolunarefni við hleðslu. Vegna mikillar ösku og rokgjarnra innihaldsefna er steypujárni til bræðsluofns sjaldan notað sem endurkolunarefni.
Með stöðugum umbótum á umhverfisverndarkröfum er sífellt meiri athygli beint að auðlindanotkun og verð á járni og kók heldur áfram að hækka, sem leiðir til hækkunar á kostnaði við steypu. Sífellt fleiri steypur eru farnir að nota rafmagnsofna í stað hefðbundinnar kúpubræðslu. Í ársbyrjun 2011 tók smærri og meðalstór hlutaverkstæði verksmiðjunnar einnig upp bræðsluferlið rafmagnsofnsins til að koma í stað hefðbundins kúpubræðsluferlis. Notkun á miklu magni af ruslstáli í bræðslu í rafmagnsofni getur ekki aðeins dregið úr kostnaði, heldur einnig bætt vélrænni eiginleika steypu, en tegund endurkolunarefnis sem notuð er og kolefnisferlið gegna lykilhlutverki.
02. Hvernig á að nota recarburizer í örvunarofni bræðslu
1 Helstu tegundir endurbrennslutækja
Það eru mörg efni sem notuð eru sem steypujárns endurkolunarefni, almennt notuð eru gervi grafít, brennt jarðolíukók, náttúrulegt grafít, kók, antrasít og blöndur úr slíkum efnum.
(1) Gervi grafít Meðal hinna ýmsu endurkolunarefna sem nefnd eru hér að ofan eru bestu gæði gervi grafít. Aðalhráefnið til framleiðslu á gervi grafíti er hágæða brennt jarðolíukoks í duftformi, þar sem malbiki er bætt við sem bindiefni og lítið magn af öðrum hjálparefnum er bætt við. Eftir að hinum ýmsu hráefnum hefur verið blandað saman eru þau pressuð og mynduð og síðan meðhöndluð í óoxandi andrúmslofti við 2500-3000 °C til að gera þau grafítgerð. Eftir háhitameðferð minnkar magn ösku, brennisteins og gass verulega. Ef ekkert jarðolíukok er brennt við háan hita eða með ófullnægjandi brennsluhita, mun gæði endurbrennslans verða fyrir alvarlegum áhrifum. Þess vegna fer gæði endurbrennslutækisins aðallega eftir því hversu grafítgerðar er. Góður endurkolunarbúnaður inniheldur grafítískt kolefni (massahlutfall) Við 95% til 98% er brennisteinsinnihaldið 0,02% til 0,05% og köfnunarefnisinnihaldið er (100 til 200) × 10-6.
(2) Jarðolíukoks er mikið notaður endurkolunarbúnaður. Jarðolíukoks er aukaafurð sem fæst við hreinsun hráolíu. Hægt er að nota leifar og jarðolíubita sem fást við reglubundna þrýstieimingu eða lofttæmiseimingu á hráolíu sem hráefni til framleiðslu á jarðolíukoki. Eftir koksun er hægt að fá hrátt jarðolíukoks. Innihaldið er hátt og er ekki hægt að nota beint sem endurkolunarefni og verður að brenna það fyrst.
(3) Náttúrulegt grafít má skipta í tvær tegundir: flögugrafít og örkristallað grafít. Örkristallað grafít hefur hátt öskuinnihald og er almennt ekki notað sem endurkolunarefni fyrir steypujárn. Það eru margar tegundir af flögugrafíti: grafít með mikið kolefnisflögu þarf að vinna með efnafræðilegum aðferðum eða hita upp í háan hita til að brjóta niður og gera oxíðin í því rokgjörn. Öskuinnihald grafíts er hátt og ætti ekki að nota sem endurbrennsluefni. Meðal kolefnisgrafít er aðallega notað sem endurkolunarefni, en magnið er ekki mikið.
(4) Kók og antrasít Í vinnslu ofnibræðslu er hægt að bæta kók eða antrasít við sem endurkolunarefni við hleðslu. Vegna mikillar ösku og rokgjarnra innihaldsefna er steypujárni til bræðsluofns sjaldan notað sem endurkolunarefni. , Verð á þessum endurbrennslubúnaði er lágt og það tilheyrir lággæða endurbrennslutæki.
2. Meginreglan um uppkolun á bráðnu járni
Í bræðsluferli tilbúins steypujárns, vegna mikils magns af rusli sem bætt er við og lágs C innihalds í bráðnu járni, verður að nota karburizer til að auka kolefni. Kolefnið sem er til í formi frumefnis í endurkolunarbúnaðinum hefur bræðsluhitastig upp á 3727°C og er ekki hægt að bræða það við hitastig bráðna járnsins. Þess vegna er kolefnið í endurkolunarbúnaðinum aðallega leyst upp í bráðnu járni með tvenns konar upplausn og dreifingu. Þegar innihald grafítuppbótarefnis í bráðnu járni er 2,1% er hægt að leysa grafít beint upp í bráðnu járni. Bein lausn fyrirbæri kolsýringar sem ekki er grafít er í grundvallaratriðum ekki til, en með tímanum dreifist kolefni smám saman og leysist upp í bráðnu járni. Fyrir endurkolun á steypujárni sem er brædd með örvunarofni er endurkolunarhraði kristallaðs grafít endurkolunar verulega hærra en endurkolunarefna sem ekki eru grafít.
Tilraunir sýna að upplausn kolefnis í bráðnu járni er stjórnað af flutningi kolefnismassa í vökvamarkalaginu á yfirborði föstu agnanna. Þegar niðurstöður sem fengust með kók og kolagnir eru bornar saman við niðurstöður sem fengust með grafíti, kemur í ljós að útbreiðslu- og upplausnarhraði grafítuppeldisefna í bráðnu járni er umtalsvert hraðari en kóks og kolagna. Kók- og kolagnasýnin sem voru að hluta uppleyst voru skoðuð með rafeindasmásjá og í ljós kom að þunnt klístrað öskulag myndaðist á yfirborði sýnanna, sem var aðalþátturinn sem hafði áhrif á dreifingar- og upplausnarvirkni þeirra í bráðnu járni.
3. Þættir sem hafa áhrif á áhrif kolefnisaukningar
(1) Áhrif kornastærðar endurkolunarefnisins Frásogshraðinn endurkolunarbúnaðarins fer eftir samsettum áhrifum upplausnar- og dreifingarhraða endurkolunarefnisins og hraða oxunartaps. Almennt séð eru agnir endurbrennslutækisins litlar, upplausnarhraði er hratt og taphraði er stór; kolefnisagnirnar eru stórar, upplausnarhraðinn er hægur og tapshraðinn lítill. Val á kornastærð endurkolunarbúnaðarins er tengt þvermáli og getu ofnsins. Almennt, þegar þvermál og afkastageta ofnsins er stór, ætti kornastærð endurkolunarbúnaðarins að vera stærri; þvert á móti ætti kornastærð endurkolunarbúnaðarins að vera minni.
(2) Áhrif magns endurkolunarefnis sem bætt er við Við skilyrði ákveðins hitastigs og sömu efnasamsetningar er mettaður styrkur kolefnis í bráðnu járni viss. Við ákveðinn mettun, því meira sem endurkolunarefni er bætt við, því lengri tími sem þarf til upplausnar og dreifingar, því meira samsvarandi tap og því lægra er frásogshraðinn.
(3) Áhrif hitastigs á frásogshraða endurkolunarbúnaðarins Í grundvallaratriðum, því hærra sem hitastig bráðna járnsins er, því meira stuðlar að frásogi og upplausn endurkolunarefnisins. Þvert á móti er erfitt að leysa upp endurbrennsluna og frásogshraðinn minnkar. Hins vegar, þegar hitastig bráðna járnsins er of hátt, þó líklegra sé að endurbrennslan sé að fullu uppleyst, mun brennslutapshraði kolefnis aukast, sem mun að lokum leiða til lækkunar á kolefnisinnihaldi og lækkunar á heildar frásogshraða endurkolunarbúnaðarins. Almennt, þegar bráðið járnhitastig er á milli 1460 og 1550 °C, er frásogsvirkni endurkolunarbúnaðarins best.
(4) Áhrif hræringar bráðins járns á frásogshraða endurkolunarefnisins. Hræringin er gagnleg fyrir upplausn og dreifingu kolefnis og kemur í veg fyrir að endurbrennslan fljóti á yfirborði bráðins járns og brennist. Áður en endurbrennslan er alveg uppleyst er hræringartíminn langur og frásogshraðinn hátt. Hræring getur einnig dregið úr geymslutíma kolsýringar, stytt framleiðsluferilinn og forðast bruna á málmblöndur í bráðnu járni. Hins vegar, ef hræringartíminn er of langur, hefur það ekki aðeins mikil áhrif á endingartíma ofnsins, heldur eykur það einnig tap á kolefni í bráðnu járni eftir að endurbrennslan er leyst upp. Þess vegna ætti viðeigandi hræringartími bráðnu járns að vera hentugur til að tryggja að endurbrennslan sé alveg uppleyst.
(5) Áhrif efnasamsetningar bráðins járns á frásogshraða endurkolunarefnisins Þegar upphaflega kolefnisinnihald bráðnu járnsins er hátt, undir ákveðnum leysnimörkum, er frásogshraðinn endurkolunarefnisins hægur, frásogsmagnið er lítið. , og brennslutapið er tiltölulega mikið. Frásogshraði endurkolunarefnisins er lágt. Hið gagnstæða er satt þegar upphaflega kolefnisinnihald bráðna járnsins er lágt. Að auki hindrar kísill og brennisteinn í bráðnu járni frásog kolefnis og dregur úr frásogshraða endurkolunarefna; á meðan mangan hjálpar til við að gleypa kolefni og bæta frásogshraða endurkolunarefna. Hvað áhrifin varðar er kísill stærstur, þar á eftir kemur mangan og kolefni og brennisteinn hafa minni áhrif. Þess vegna, í raunverulegu framleiðsluferlinu, ætti að bæta mangani fyrst, síðan kolefni og síðan sílikoni.
4. Áhrif mismunandi recarburizers á eiginleika steypujárns
(1) Prófunarskilyrði Tveir 5t millitíðni kjarnalausir örvunarofnar voru notaðir til bræðslu, með hámarksafli 3000kW og tíðni 500Hz. Samkvæmt daglegum skömmtunarlista verkstæðisins (50% skilaefni, 20% grájárn, 30% rusl), skal nota lágköfnunarefnisbrennda endurkolunarbúnað og grafítgerð til að bræða ofn af bráðnu járni í sömu röð, samkvæmt vinnslukröfur Eftir að efnasamsetningin hefur verið stillt skal steypa strokka aðallagerhettu í sömu röð.
Framleiðsluferli: Endurkolunarefninu er bætt við rafmagnsofninn í lotum á meðan á fóðrunarferlinu stendur til bræðslu, 0,4% aðal sáðefni (kísilbaríum sáðefni) er bætt við í tappingarferlinu og 0,1% aukarennslis sáðefni (kísilbaríum sáðefni). Notaðu DISA2013 stíllínuna.
(2) Vélrænir eiginleikar Til að sannreyna áhrif tveggja mismunandi endurbræðsluefna á eiginleika steypujárns og til að koma í veg fyrir áhrif bráðna járnsamsetningar á niðurstöðurnar, var bráðnu járnsamsetningin sem brædd var af mismunandi endurkolunarefnum stillt til að vera í grundvallaratriðum sú sama . Til að sannreyna niðurstöðurnar betur, í prófunarferlinu, auk tveggja setta af Ø30 mm prófunarstöngum var hellt í tvo ofna af bráðnu járni, voru 12 steypustykki steypt í hverju bráðnu járni einnig valin af handahófi fyrir Brinell hörkuprófun (6 stykki/kassa, prófa tvo kassa).
Ef um er að ræða næstum sömu samsetningu, er styrkur prófunarstanganna sem framleiddar eru með því að nota grafítgerð endurkolunarbúnaðarins verulega hærri en prófunarstanganna sem steyptar eru með því að nota brennslusteinana, og vinnsluárangur steypunnar sem framleiddar eru af grafít-gerð endurkolunarbúnaðurinn er augljóslega betri en sá sem framleiddur er með því að nota grafítgerð endurkolunarbúnaðinn. Steypuefni framleitt með brenndum endurkolunarbúnaði (þegar hörku steypunnar er of mikil, mun brún steypunnar birtast hoppandi hníf fyrirbæri við vinnslu).
(3) Grafítform sýnanna sem nota grafít-gerð endurbrennslutæki eru öll A-gerð grafít, og fjöldi grafít er stærri og stærðin er minni.
Eftirfarandi ályktanir eru dregnar af ofangreindum prófunarniðurstöðum: Hágæða grafít-gerð endurbræðsluefni getur ekki aðeins bætt vélrænni eiginleika steypu, bætt málmfræðilega uppbyggingu, heldur einnig bætt vinnsluafköst steypu.
03. Eftirmáli
(1) Þættirnir sem hafa áhrif á frásogshraða endurkolunarbúnaðarins eru kornastærð endurkolunarefnisins, magn endurkolunarefnisins sem bætt er við, endurkolunarhitastigið, hræringartími bráðna járnsins og efnasamsetning bráðna járnsins.
(2) Hágæða grafítgerð endurbræðsla getur ekki aðeins bætt vélrænni eiginleika steypu, bætt málmfræðilega uppbyggingu, heldur einnig bætt vinnsluafköst steypu. Þess vegna er mælt með því að nota hágæða grafít-gerð endurbrennslutæki þegar framleidd er lykilvörur eins og strokkablokkir og strokkahausar í innleiðsluofni.
Pósttími: Nóv-08-2022