נקודות עיבוד מרכזיות לשימוש בחומרי קרבוריזציה של גרפיט נפט קולה בסוגי תנורים שונים

סוכני פחמימה של גרפיט נפט הם תוספים פחמיים בטוהר- גבוה המוכנים מקולק נפט באמצעות טיפול גרפיטציה-בטמפרטורה גבוהה (מעל 2800 מעלות). הם נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות ההיתוך והיציקה של פלדה. בהשוואה לחומרי קרבור רגילים, לחומרי קרבור גרפיט נפט קוק יש יתרונות משמעותיים כגון תכולת פחמן קבועה גבוהה (98%-99.5%), תכולת גופרית נמוכה במיוחד (<0.05%), low nitrogen content, low ash content, and high absorption rate, making them a key auxiliary material for the production of high-end steel products and castings.

ביישומים מעשיים, לסוגי תנורים שונים יש דרישות תהליכיות שונות לשימוש בחומרי קרבוריזציה של גרפיט נפט קוק, בשל הבדלים בעקרונות ההתכה, סביבות ההיתוך ובנתיבי התהליך. שליטה נכונה בנקודות העיבוד העיקריות עבור סוגי תנורים שונים היא חיונית להבטחת השפעות הקרבור, הפחתת עלויות הייצור ושיפור איכות המוצר.

ייצור פלדה בתנורי קשת חשמליים הוא כיום אחד מתרחישי היישום החשובים עבור חומרי קרבוריזציה של גרפיט נפט קוק, המתאימים בעיקר לייצור פלדות מיוחדות, פלדות סגסוגת וחלקי פלדה יצוקה-ת גבוהה.

1. תזמון ורצף של הוספה

קרבוריזציה של תנור קשת חשמלי מתבצעת בדרך כלל ב-קרבוריזציה של כבש במהלך תהליך ההקשה. לפני ההקשה, מכינים את חומר הקרבור הנשקל בהתאם לדרישות כרטיס התהליך. במהלך ההקשה, לאחר שזרמו החוצה כ-20 טונות של פלדה מותכת, מתחילה-סגסוגת כבש ויצירת סיגים. מסיר חמצון, חומר קרבוריזציה, חומרי סגסוג וחומרים ליצירת סיגים- מתווספים ברצף, ומשלימים את כל התוספות לפני שנפח ההקשה מגיע ל-80 טון. תפוקת חומר הפחמן מחושבת ב-100%, והכמות הנוספת מותאמת בהתאם לדרישות תכולת הפחמן של המצקת עבור דרגות פלדה שונות.

2. דרישות בקרת טמפרטורה

טמפרטורת ההקשה של תנור קשת חשמלי היא בדרך כלל בין 1610 מעלות ל-1700 מעלות. עבור ציוני פלדה עם כמות גדולה של סגסוגת הוספה, ניתן להעלות את טמפרטורת ההקשה כראוי בכ-20 מעלות. לפני הוספת פחמן, חשוב להסיר ביסודיות כל סיגים צפים מהכבשן כדי למנוע ממנו להשפיע על פירוק וספיגת פחמן.

3. התאמת סוג תנור ותהליכים

תנורי קשת חשמליים צריכים לבחור בגמישות את סוג מגביית הפחמן בהתבסס על דרישות ייצור הפלדה: במהלך שלבי הטעינה וההתכה, ניתן להשתמש בקוקס נפט מבורך כדי להפחית את עלויות חומרי הגלם; עם זאת, כאשר נכנסים לשלב הזיקוק או כאשר נדרשת איכות פלדה גבוהה יותר, יש להשתמש בקוקס נפט עם גרפיט על מנת לעמוד בדרישות של גופרית נמוכה, חנקן נמוך ושיעורי ספיגה גבוהים.

תנורי אינדוקציה בתדר-בינוני משמשים בעיקר בייצור יציקה והם הציוד המרכזי לייצור ברזל יצוק, ברזל רקיע וחלקי פלדה יצוקה. מגבי פחמן גרפיט נפט קוק נמצאים בשימוש נרחב בתנורים בתדירות בינונית-.

1. שיטת הוספה

במהלך התכה בתנור אינדוקציה-בינוני, יש להוסיף את מגביר הפחמן לחלק האמצעי התחתון של הכבשן יחד עם טעינת התנור בהתאם ליחס שצוין או לדרישות שוות פחמן, להשגת שיעור התאוששות של למעלה מ-95%. 1. **גבוה-פרופורציה גרוטאות{4} פלדה קרבוריזציה גבוה נעשה שימוש בתהליך, מומלץ להוסיף את חומר הפחמימות לכבשן בקבוצות, למקם אותו בין שכבות פלדת גרוטאות כדי לשפר את אחידות הספיגה.

2. בחירת גודל החלקיקים:

ככל שהקוטר והקיבולת של התנור גדולים יותר, כך גודל החלקיקים של חומר הפחמימות צריך להיות גדול יותר; לעומת זאת, ככל שהקוטר והקיבולת קטנים יותר, כך גודל החלקיקים צריך להיות קטן יותר. באופן ספציפי: גודל החלקיקים 0.5-2.5 מ"מ מתאים לתנורים חשמליים מתחת לטון אחד; גודל חלקיקים 2.5-5 מ"מ מתאים לתנורים חשמליים של 1-3 טון; וגודל חלקיקים של 5.0-20 מ"מ מתאים לתנורים חשמליים של 3-10 טון. יתר על כן, בין אותו סוג של חומר פחמימה, גדלי חלקיקים עדינים יותר מביאים לספיגה מהירה יותר והשפעות ספיגה טובות יותר.

3. בקרת טמפרטורה וערבול:

חלון הפירוק והספיגה האופטימלי לקרבור הוא 1450-1500 מעלות. ערבוב הברזל המותך מועיל לפירוק פחמן ודיפוזיה; רצוי להבטיח פירוק מלא של חומר הפחמימה. עם זאת, זמן ערבוב מופרז יחמיר את אובדן הפחמן וישפיע על חיי רירית התנור.

4. השפעת ההרכב הכימי

סיליקון וגופרית בברזל מותך מעכבים את ספיגת הפחמן, ומפחיתים את קצב ספיגת תוספי הפחמן; בעוד מנגן מסייע לספיגת פחמן. בייצור בפועל, רצף הטעינה הוא בדרך כלל "תחילה הוסף מנגן, אחר כך פחמן ולבסוף סיליקון".

1. יישום הזרקת תנור פיצוץ

קולה נפט יכול לשמש כדלק הזרקה בתנורי פיצוץ, ומחליף מעט פחם מפורק. זה משפר את החדירות והיעילות התרמית של תנור הפיצוץ ומקדם את תגובת ההפחתה של עפרות ברזל. יכולתו של תנור הפיצוץ לעמוד בטמפרטורות פיצוץ גבוהות מושפעת מאוד מאיכות חומרי הגלם והדלקים. שילוב של הזרקת קוקס נפט עם טכנולוגיות כגון העשרת חמצן גבוהה יכול למנף את אפקט החיסכון באנרגיה של החלפת קוקס בפחם בטמפרטורות פיצוץ גבוהות.

2. תוספת פחמן בשלב ייצור הברזל

הוספת קולה נפט גרפיט במהלך תהליך ייצור הברזל יכולה להגדיל ביעילות את תכולת הפחמן בברזל המותך, ולספק בסיס הרכבי לייצור פלדה מממירים הבאים. הדרישות הבסיסיות עבור סוכני קרבוריזציה המשמשים בתנורי פיצוץ הן תכולת פחמן קבועה גבוהה, תכולת זיהומים נמוכה וגודל חלקיקים מתון כדי להבטיח יעילות תגובה טובה ויציבות תנור.

ייצור פלדה מממיר מייצר בעיקר פלדות פחמן בינוניות וגבוהות, והפחזום מחדש מסתיים בדרך כלל במהלך תהליך ההקשה.

1. דרישות טכניות

בעת התכת פלדות פחמן בינוניות וגבוהות בממירים, גרפיט נפט קוק עם תכולת זיהומים נמוכה משמש כחומר לפחמימות חוזרות. דרישות ספציפיות לחומרי פחמימה מחדש המשמשים בייצור- פלדה מפוצצת עליון הן: פחמן קבוע גדול מ-96% או שווה ל-96%, חומר נדיף קטן מ-או שווה ל-1.0%, גופרית פחות או שווה ל-0.5%, לחות פחות או שווה ל-0.5%, וגודל חלקיקים בין 1 ל-5 מ"מ. חלקיקים עדינים מדי נשרפים בקלות, בעוד שחלקיקים גסים מדי צפים על פני הפלדה המותכת ואינם נספגים בקלות.

2. שיטת הוספה ותזמון

קרבון מחדש של הממיר נעשה בעיקר במהלך תהליך ההקשה. עדיף-קוק נפט מסולסל דל בגפרית או קוק נפט שעבר גרפיט, הדורש פירוק מהיר, לא צף וללא עשן. הוספת חומר קרבוריזציה במהלך תהליך הקשה למחצה-בפלדה לא רק מספקת קרבוריזציה מעולה אלא גם כמעט ואין לה השפעה על קצב ייצור הפלדה הכולל.

3. ניהול תוכן חמצן

במהלך תהליך מיצוי הונדיום בממיר, כמות גדולה של חמצן מועפת לתוך הברזל המותך, וכתוצאה מכך תכולת חמצן גבוהה ב-הפלדה למחצה, מה שגורם לפלדה המותכת להיות נוטה למערבולת לאחר הקשה. לכן, יש לעקוב אחר מצב הסרת החמצון של הפלדה המותכת לפני הקרבורציה בממיר, ולהשתמש במסיר חמצון במידת הצורך כדי להבטיח את קצב הספיגה של חומר הקרבור.

1. דרגת פלדה קובעת דרגת קרבורייזר

עבור פלדת פחמן נפוצה, ברז ושאר דרגות פלדה קונבנציונליות, ניתן להשתמש בפחמן קולק נפט מבורך (96%-98.5% פחמן קבוע, 0.3%-0.7% גופרית); עבור פלדת פחמן באיכות-גבוהה, פלדה מסגסוגת- נמוכה ופלדה חוזק-גבוהה, מומלץ-קוקה נפט מסולסל (98%–99% פחמן קבוע, פחות או שווה ל-0.3% גופרית); עבור פלדת פחמן גבוהה-, פלדה נושאת, פלדת קפיצית, פלדה מבנית מסגסוגת ושאר דרגות פלדה-יותר גבוהות, יש להשתמש בפחמן קולי נפט עם גרפיט (98.5%-99.5% פחמן קבוע, פחות או שווה ל-0.05% גופרית).

2. גודל החלקיקים תואם את קיבולת התנור

קוטר התנור והקיבולת הם קריטריוני הליבה לבחירת גודל חלקיקי הקרבורייזר. תנורים חשמליים בעלי קיבולת קטנה- משתמשים בחלקיקים עדינים כדי להאיץ את הפירוק והספיגה, בעוד שתנורים חשמליים בעלי קיבולת- גדולה משתמשים בחלקיקים גסים כדי להפחית את אובדן החמצון.

3. יכולת הסתגלות לתהליכים

ייצור פלדה של תנור קשת חשמלי מאפשר החלפה גמישה של סוגי קרבורייזרים בשלבים שונים; יציקת תנור בתדירות בינונית דורשת בחירת דרגת הגרפיטיזציה המתאימה על סמך דרגת חומר היציקה; קרבורור ממיר מדגיש את קצב הפירוק וגודל החלקיקים המתאים; הזרקת תנור פיצוץ מתמקדת באפקט החלפת הדלק וביציבות התנור.

ככל שתעשיית הפלדה נעה לקראת פיתוח ירוק ו-מתקדם, הביקוש למחזרים גרפיט נפט קולי באיכות גבוהה- ממשיך לגדול. לסוגי תנורים שונים יש דגש שונה על דרישות התהליך של מחזרים. ביישומים מעשיים, מפעלי ייצור צריכים לבחור באופן מדעי את סוג הקרבורריזר ופרמטרי התהליך בהתבסס על מאפייני תנור, דרישות דרגת פלדה ותקציב עלויות, תוך אופטימיזציה של רצף הטעינה ובקרת הטמפרטורה כדי להשיג הפחתת עלויות ושיפור יעילות תוך הבטחת איכות המוצר. בעתיד, מוצרי קרבורייזר מיוחדים בעלי טוהר גבוה יותר, זיהומים נמוכים יותר והתאמה טובה יותר להתכה חכמה יהפכו לכיוון המרכזי בתעשייה.