קרבורייזרים הם חומרים המשמשים בתהליכים מתכתיים, במיוחד בייצור פלדה ויציקה, להוספת פחמן למתכת מותכת (כגון ברזל או פלדה).
הם עשויים בעיקר מחומרים בעלי תכולת פחמן גבוהה במיוחד ורמות נמוכות במיוחד של זיהומים מזיקים כמו גופרית.
הרכב חומר גלם עיקרי
לקרבוריזרים יש מגוון רחב של מקורות חומר גלם, אבל הליבה שלהם היא פחמן בטוהר- גבוה.
להלן כמה דרגות נפוצות ושונות של חומרי גלם לפחמן מחדש:
Ⅰ מיינסטרים ופחמן מחדש-איכותיים
למפחמי פחמן אלה יש ביצועים מצוינים והם הבחירה הראשונה ליציקה ולייצור של פלדה באיכות גבוהה-.
1. Carburizers פחמן מלאכותי
• חומרי גלם: בדרך כלל קולה נפט או קוקה קולה.
• תהליך ייצור: חומרי הגלם מטופלים בכבשן חשמלי גרפיטיזציה בטמפרטורות גבוהות (בדרך כלל מעל 2300 מעלות) כדי להפוך את המבנה המיקרו-גבישי שלהם למבנה גבישי גרפיט רגיל.
• מאפיינים: תכולת פחמן גבוהה: בדרך כלל > 98.5%, ויכולה להגיע אפילו מעל 99.5%.
שיעור ספיגה גבוה: עד 90% ומעלה, הודות למבנה למלרי של גרפיט, המקל על ההמסה והפיזור בברזל מותך.
תכולת גופרית נמוכה במיוחד: S <0.05%, אפילו מתחת ל-0.03%, עם השפעה מינימלית על איכות הברזל המותך.
תכולת חנקן נמוכה: חיונית לייצור פלדת חנקן נמוכה-.
•יישומים: ברזל רקיע-יוקרתי, ברזל יצוק אפור והתכת פלדה מיוחדת.
2. חומר קרבוריזציה של נפט קולה מסויד
•חומר גלם: קולה נפט.
• תהליך ייצור: קולה נפט מבורך ב-1200-1350 מעלות בערך כדי להסיר לחות וחומרים נדיפים.
• מאפיינים: תכולת פחמן גבוהה (בדרך כלל > 98.5%), אך ללא גרפיטיזציה, מבנה הגביש שלו פחות קבוע מזה של גרפיט מלאכותי.
שיעור הספיגה נמוך יותר מאשר חומרי קרבוריזציה בגרפיט, אך גם העלות נמוכה יותר.
תכולת הגופרית היא בדרך כלל מעט גבוהה יותר מאשר חומרי קרבוריזציה בגרפיט.
•יישומים: ברזל יצוק רגיל ודרגות פלדה כלליות.
II. מטענים חסכוניים בפחמן
מטעני פחמן אלו נמוכים בעלותם אך יש להם תכולת זיהומים גבוהה יותר, והם משמשים בדרך כלל ביישומים שבהם דרישות איכות הפחמן אינן גבוהות.
1. מטענים מבוססי פחם-
• חומרי גלם: אנתרציט או פחם- באיכות גבוהה.
• תהליך ייצור: נבחר בקפידה ונשרט בטמפרטורות גבוהות.
• מאפיינים: תכולת פחמן נמוכה יחסית (בדרך כלל 90%-95%).
תכולה גבוהה של זיהומים כגון גופרית, חנקן ואפר.
קצב ספיגה לא יציב ועלול להכניס זיהומים רבים.
• יישומים: כמה יציקות רגילות שבהן אין צורך בברזל מותך באיכות גבוהה-.
2. מטענים פחמן גרפיט טבעי
• חומרי גלם: גרפיט פתיתים טבעי.
• מאפיינים: תכולת פחמן גבוהה, אך קצב הספיגה משתנה בהתאם לטוהר הגרפיט הטבעי, ועלול להכיל זיהומים מינרלים אחרים.
III. חומרים אחרים (פחות בשימוש או במצבים ספציפיים)
1. אבקת קולה: משמשת בדרך כלל בהתכה של תנור קשת חשמלי כחלק ממטען התנור, או כפחמן מיזוג גס מחוץ לכבשן; מכיל זיהומים רבים.
2. פחם: עם תכולת פחמן קבועה נמוכה ותכולת אפר גבוהה, כמעט ולא נעשה בו שימוש בתעשייה.
במילים פשוטות, פחמים חוזרים הם בעצם מעודנים ומעובדים "פחמן בטוהר- גבוה". הטוהר והביצועים שלהם נקבעים על ידי חומרי הגלם והתהליכים המשמשים, ובסופו של דבר משפיעים על האיכות ועלות הייצור של מוצרי הפלדה.
במטלורגיה מודרנית- באיכות גבוהה, מפחמים מלאכותיים בגרפיטציה הם הסוג הנפוץ ביותר ועם הביצועים הגבוהים ביותר-.
