בתהליך הייצור של ברזל רקיע משמש מחדש לכוונון תכולת הפחמן של הברזל המותך. קולה נפט גרפיטיזציה נמצאת בשימוש נרחב בתעשיית היציקה כמצב מחדש גרפי. זה עוזר להתאים את תכולת הפחמן בברזל המותך על ידי מתן מקור פחמן, ובכך להבטיח את איכות הברזל השמיני. יחד עם זאת, מאפייני הגרפיטיזציה של קולה נפט גרפיטיזציה נותנים לו יתרון בשיפור התכונות המכניות של יציקות, מכיוון שהוא יכול לספק מקור פחמן טהור יותר ולהפחית את הזיהומים, ובכך לשפר את הביצועים של ברזל רקיע.
1. הדרישות של ברזל רקיע לקוק נפט גרפיזציה באים לידי ביטוי בעיקר בהיבטים הבאים:
(1) תכולת פחמן: ברזל רקיע מחייב קולה נפט גרפיטיזציה כדי לקבל תכולת פחמן גבוהה כדי להגביר את תכולת הפחמן של הליהוק, לשפר את התכונות המכניות של הליהוק ולהגביר את הקשיות והעמידות בלאי. באופן כללי, תכולת הפחמן נדרשת להיות מעל 98.5%.
(2) תכולת גופרית: לתכולת הגופרית השפעה רבה על איכות הברזל השמיע. תכולת גופרית גבוהה מדי תשפיע על אפקט הספירואיזציה, צורכים יותר חומרי ספירואיזציה ויגדילו את עלויות הייצור. לפיכך, ברזל רקיע מחייב שתכולת הגופרית של קולה נפט גרפיטיזציה צריכה להיות נמוכה ככל האפשר, ולרוב מחייבת את תכולת הגופרית להיות פחות מ- 0. 05%.
(3) תכולת חנקן: תכולת החנקן תשפיע גם על הביצועים של ברזל רקיע. תכולת חנקן מוגזמת עלולה לגרום לנקבוביות או לתרכובות מזיקות ביציקה. לפיכך, תכולת החנקן של קולה נפט גרפיטיזציה צריכה להיות נמוכה, נשלטת בדרך כלל בין 80pm ל- 250ppm.
(4) קצב ספיגה: בייצור ברזל רקיע, נדרש קולה נפט גרפיטיזציה כדי לקבל קצב ספיגה גבוה כדי לשפר את השימוש בחומרים ולחסוך זמן ייצור וכסף. שיעור הקליטה הכללי הוא מעל 95%.
(5) גודל החלקיקים: אחידות גודל החלקיקים של קולה נפט גרפיטיזציה חשובה מאוד גם היא, מה שמשפיע על מהירות הקליטה ויעילותו. בייצור ברזל רקיע ניתן לבחור קולה נפט גרפיטיזציה בגדלי חלקיקים שונים לפי הצורך.
(6) אפר וחומר נדיף: ברזל רקיע מחייב שתכולת האפר ותכולת החומר הפכפך של קולה נפט גרפיטיזציה נמוכה כדי להפחית את העשן והסיגים שנוצרו בתהליך ההתכה, להפחית את צריכת האנרגיה ולהפחית את עוצמת העבודה של הסרת הסיגים.
(7) פחמן ואפר קבועים: ככל שתכולת הפחמן הקבועה גבוהה יותר ותכולת האפר נמוכה יותר, כך השפעת שיפור הפחמן של קולה נפט גרפיטיזציה טובה יותר.
2. ההשפעות של קולה נפט גרפיטיזציה על ברזל רקיע באים לידי ביטוי בעיקר בהיבטים הבאים:
(1) שיפור התכונות המכניות של יציקות: כמשפר פחמן, קולה נפט גרפיטיזציה יכולה להפחית את תכולת החמצן בברזל מותך במהלך התכת מתכת ולשפר את התכונות המכניות של יציקות.
(2) התאמת תכולת הפחמן של ברזל מותך: בתהליך התכת הברזל הסינטטי החדש, בגלל העלייה בשימוש בפלדת גרוטאות, על ידי הוספת קולה נפט גרפיטיזציה כדי להתאים את תכולת הפחמן של ברזל מותך, ניתן להבטיח את איכות הברזל המותך תוך הפחתת עלויות הייצור.
(3) שיפור יכולת הגרפיטיזציה: משפר פחמן גרפיטיזציה נפט משפר פחמן נמצא בשימוש נרחב בתעשיית היציקה. תהליך הייצור שלו הוא לחמם את קוק הנפט של חומר הגלם בטמפרטורה גבוהה בכבשן גרפיטיזציה כדי להפוך את מבנה השכבה הכאוטי האמורפי פחמן של קולה נפט למצב גבישים גרפיט תלת מימדי, כלומר דרך תהליך הגרפיטיזציה הוא מגיע למצב הגרפי. לאחר טיפול גרפיטיזציה בטמפרטורה גבוהה, תכולת הגופרית והחנקן של חוזר גרפי זה נמוכים בהרבה מאלו של חוזרים שאינם מופרזים, ובכך משפרים את יכולת הגרפיטיזציה.
(4) הפחתת הנטייה לברזל יצוק לבן: ברזל יצוק סינטטי משתמש בכמות גדולה של חוזר גרפיט כדי להגדיל את הפחמן. ישנם מספר גדול של מיקרו-אזורים בעלת פחמן גבוה ומיקרו-אזורים דלי פחמן בברזל המותך המקורי. מיקרו-אזורי הפחמן הגבוה מעניקים לברזל יצוק סינטטי יכולת גרפיטיזציה גבוהה, ואילו מיקרו-אזורים נמוכים בפחמן מעניקים לברזל מותך יכולת חזקה ליצור אוסטניט ראשוני, ובכך מפחיתים את הנטייה לברזל יצוק לבן.
(5) שיפור ביצועי החיתוך: עקב השימוש בקולה נפט גרפיטיזציה, מספר הגרעינים הגרפיט בברזל המותך מוגבר באופן משמעותי, מה שמשפר את התנאים לגרעין גרפיט וצמיחה, והגרפיטיזציה שלמה יותר, מה שמפחית את המלט החופשי, ובכך משפר את ביצועי החיתוך של הליהוק.
לסיכום, גרפיטיזציה של קולה נפט ממלאת תפקיד חשוב כמתפטר בייצור ברזל רקיע. על ידי מתן מקור פחמן בעל טוהר גבוה, הוא עוזר לייצר חומרי ברזל רקיע עם ביצועים מצוינים. הדרישות של ברזל רקיע לקוק נפט גרפיטיזציה מתמקדות בעיקר בתכולת פחמן גבוהה, בתכולת גופרית נמוכה, בתכולת חנקן נמוכה, בקצב ספיגה גבוה, חלוקת גודל חלקיקים מתאימה, ואפר נמוך וחומר נדיף. גורמים אלה יחד קובעים את הביצועים וההשפעה של קולה נפט גרפיטיזציה בייצור ברזל רקיע.
