I. Bagaimana mengklasifikasikan rekarburator
Karburator secara garis besar dapat dibagi menjadi empat jenis menurut bahan bakunya.
1. Grafit buatan
Bahan baku utama pembuatan grafit buatan adalah bubuk kokas minyak bumi terkalsinasi berkualitas tinggi, yang ditambahkan aspal sebagai pengikat, dan sejumlah kecil bahan pembantu lainnya ditambahkan. Setelah berbagai bahan mentah dicampur, mereka ditekan dan dibentuk, dan kemudian diolah dalam atmosfer non-oksidasi pada suhu 2500-3000 ° C untuk menjadikannya grafit. Setelah perlakuan suhu tinggi, kandungan abu, sulfur dan gas sangat berkurang.
Karena tingginya harga produk grafit buatan, sebagian besar rekarburator grafit buatan yang biasa digunakan di pengecoran logam adalah bahan daur ulang seperti serpihan, elektroda limbah, dan blok grafit saat membuat elektroda grafit untuk mengurangi biaya produksi.
Saat melebur besi ulet, agar kualitas metalurgi besi tuang tinggi, grafit buatan harus menjadi pilihan pertama untuk recarburizer.
2. Kokas minyak bumi
Kokas minyak bumi adalah rekarburizer yang banyak digunakan.
Kokas minyak bumi adalah produk sampingan yang diperoleh dari penyulingan minyak mentah. Residu dan pitch minyak bumi yang diperoleh dengan penyulingan pada tekanan normal atau pada tekanan tereduksi minyak mentah dapat digunakan sebagai bahan mentah untuk pembuatan kokas minyak bumi, dan kemudian kokas minyak bumi hijau dapat diperoleh setelah kokas. Produksi kokas minyak bumi hijau kira-kira kurang dari 5% dari jumlah minyak mentah yang digunakan. Produksi tahunan kokas minyak bumi mentah di Amerika Serikat adalah sekitar 30 juta ton. Kandungan pengotor pada green petroleum coke cukup tinggi sehingga tidak dapat langsung digunakan sebagai recarburizer dan harus dikalsinasi terlebih dahulu.
Kokas minyak bumi mentah tersedia dalam bentuk seperti spons, seperti jarum, granular, dan cair.
Kokas minyak bumi spons dibuat dengan metode kokas tertunda. Karena kandungan sulfur dan logamnya yang tinggi, biasanya digunakan sebagai bahan bakar pada saat kalsinasi, dan juga dapat digunakan sebagai bahan baku kokas minyak bumi yang dikalsinasi. Kokas spons yang dikalsinasi terutama digunakan dalam industri aluminium dan sebagai rekarburator.
Kokas minyak bumi jarum dibuat dengan metode kokas tertunda dengan bahan baku dengan kandungan hidrokarbon aromatik yang tinggi dan kandungan pengotor yang rendah. Kokas ini memiliki struktur seperti jarum yang mudah retak, kadang-kadang disebut kokas grafit, dan terutama digunakan untuk membuat elektroda grafit setelah kalsinasi.
Kokas minyak bumi granular berbentuk butiran keras dan dibuat dari bahan baku dengan kandungan sulfur dan aspalten yang tinggi dengan metode kokas tertunda, dan terutama digunakan sebagai bahan bakar.
Kokas minyak bumi terfluidisasi diperoleh dengan kokas terus menerus dalam unggun terfluidisasi.
Kalsinasi kokas minyak bumi bertujuan untuk menghilangkan belerang, uap air, dan zat yang mudah menguap. Kalsinasi kokas minyak bumi hijau pada suhu 1200-1350°C dapat menjadikannya karbon murni.
Pengguna terbesar kokas minyak bumi terkalsinasi adalah industri aluminium, 70% di antaranya digunakan untuk membuat anoda yang mereduksi bauksit. Sekitar 6% dari kokas minyak bumi terkalsinasi yang diproduksi di Amerika Serikat digunakan untuk rekarburizer besi cor.
3. Grafit alam
Grafit alam dapat dibagi menjadi dua jenis: grafit serpihan dan grafit mikrokristalin.
Grafit mikrokristalin memiliki kandungan abu yang tinggi dan umumnya tidak digunakan sebagai rekarburator untuk besi tuang.
Ada banyak jenis grafit serpihan: grafit serpihan karbon tinggi perlu diekstraksi dengan metode kimia, atau dipanaskan hingga suhu tinggi untuk menguraikan dan menguapkan oksida di dalamnya. Kandungan abu pada grafit tinggi sehingga tidak cocok digunakan sebagai recarburizer; grafit karbon sedang terutama digunakan sebagai recarburizer, tetapi jumlahnya tidak banyak.
4. Karbon Kokas dan Antrasit
Dalam proses pembuatan baja tungku busur listrik, kokas atau antrasit dapat ditambahkan sebagai rekarburizer saat pengisian. Karena kandungan abu dan volatilnya yang tinggi, besi cor peleburan tungku induksi jarang digunakan sebagai recarburizer.
Dengan peningkatan terus-menerus dalam persyaratan perlindungan lingkungan, semakin banyak perhatian diberikan pada konsumsi sumber daya, dan harga pig iron dan kokas terus meningkat, yang mengakibatkan peningkatan biaya pengecoran. Semakin banyak pabrik pengecoran mulai menggunakan tungku listrik untuk menggantikan peleburan kubah tradisional. Pada awal tahun 2011, bengkel suku cadang kecil dan menengah di pabrik kami juga mengadopsi proses peleburan tungku listrik untuk menggantikan proses peleburan kubah tradisional. Penggunaan baja bekas dalam jumlah besar dalam peleburan tungku listrik tidak hanya dapat mengurangi biaya, tetapi juga meningkatkan sifat mekanik coran, namun jenis rekarburizer yang digunakan dan proses karburasi memainkan peran penting.
II.Cara menggunakan recarburizeh dalam peleburan tungku induksi
1. Jenis utama rekarburator
Ada banyak bahan yang digunakan sebagai rekarburizer besi cor, yang umum digunakan adalah grafit buatan, kokas minyak bumi terkalsinasi, grafit alam, kokas, antrasit, dan campuran yang terbuat dari bahan-bahan tersebut.
(1) Grafit buatan Di antara berbagai rekarburator yang disebutkan di atas, kualitas terbaik adalah grafit buatan. Bahan baku utama pembuatan grafit buatan adalah bubuk kokas minyak bumi terkalsinasi berkualitas tinggi, yang ditambahkan aspal sebagai pengikat, dan sejumlah kecil bahan pembantu lainnya ditambahkan. Setelah berbagai bahan mentah dicampur, mereka ditekan dan dibentuk, dan kemudian diolah dalam atmosfer non-oksidasi pada suhu 2500-3000 °C untuk membuatnya menjadi grafit. Setelah perlakuan suhu tinggi, kandungan abu, sulfur dan gas sangat berkurang. Jika tidak ada kokas minyak bumi yang dikalsinasi pada suhu tinggi atau suhu kalsinasi tidak mencukupi, kualitas rekarburizer akan sangat terpengaruh. Oleh karena itu, kualitas recarburizer terutama bergantung pada derajat grafitisasi. Rekarburizer yang baik mengandung karbon grafit (fraksi massa) Pada 95% hingga 98%, kandungan sulfur 0,02% hingga 0,05%, dan kandungan nitrogen (100 hingga 200) × 10-6.
(2) Kokas minyak bumi adalah rekarburizer yang banyak digunakan. Kokas minyak bumi adalah produk sampingan yang diperoleh dari penyulingan minyak mentah. Residu dan pitch minyak bumi yang diperoleh dari penyulingan tekanan biasa atau penyulingan vakum minyak mentah dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan kokas minyak bumi. Setelah kokas, kokas minyak bumi mentah dapat diperoleh. Kandungannya tinggi dan tidak bisa langsung digunakan sebagai recarburizer, serta harus dikalsinasi terlebih dahulu.
(3) Grafit alam dapat dibagi menjadi dua jenis: grafit serpihan dan grafit mikrokristalin. Grafit mikrokristalin memiliki kandungan abu yang tinggi dan umumnya tidak digunakan sebagai rekarburator untuk besi tuang. Ada banyak jenis grafit serpihan: grafit serpihan karbon tinggi perlu diekstraksi dengan metode kimia, atau dipanaskan hingga suhu tinggi untuk menguraikan dan menguapkan oksida di dalamnya. Kandungan abu dalam grafit tinggi dan sebaiknya tidak digunakan sebagai recarburizer. Grafit karbon sedang terutama digunakan sebagai recarburizer, namun jumlahnya tidak banyak.
(4) Karbon Kokas dan antrasit Dalam proses peleburan tungku induksi, kokas atau antrasit dapat ditambahkan sebagai rekarburizer saat pengisian. Karena kandungan abu dan volatilnya yang tinggi, besi cor peleburan tungku induksi jarang digunakan sebagai recarburizer. , Harga recarburizer ini murah, dan termasuk dalam recarburizer kualitas rendah.
2. Prinsip karburisasi besi cair
Pada proses peleburan besi tuang sintetik, karena banyaknya sisa yang ditambahkan dan rendahnya kandungan C pada besi cair, maka harus digunakan karburator untuk meningkatkan karbon. Karbon yang ada dalam bentuk unsur pada recarburizer memiliki suhu leleh 3727°C dan tidak dapat dicairkan pada suhu besi cair. Oleh karena itu, karbon dalam rekarburizer sebagian besar dilarutkan dalam besi cair melalui dua cara yaitu pelarutan dan difusi. Bila kandungan recarburizer grafit pada besi cair adalah 2,1%, maka grafit dapat langsung dilarutkan dalam besi cair. Fenomena larutan langsung karbonisasi non-grafit pada dasarnya tidak ada, namun seiring berjalannya waktu, karbon secara bertahap berdifusi dan larut dalam besi cair. Untuk rekarburisasi besi cor yang dilebur dengan tungku induksi, laju rekarburisasi rekarburisasi grafit kristal jauh lebih tinggi dibandingkan dengan rekarburisasi non-grafit.
Eksperimen menunjukkan bahwa pelarutan karbon dalam besi cair dikendalikan oleh perpindahan massa karbon pada lapisan batas cair pada permukaan partikel padat. Membandingkan hasil yang diperoleh dengan partikel kokas dan batubara dengan hasil yang diperoleh dengan grafit, ditemukan bahwa laju difusi dan disolusi rekarburator grafit dalam besi cair jauh lebih cepat dibandingkan dengan partikel kokas dan batubara. Sampel partikel kokas dan batubara yang terlarut sebagian diamati dengan mikroskop elektron, dan ditemukan bahwa lapisan abu lengket tipis terbentuk pada permukaan sampel, yang merupakan faktor utama yang mempengaruhi kinerja difusi dan disolusinya dalam besi cair.
3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pengaruh Peningkatan Karbon
(1) Pengaruh ukuran partikel rekarburizer Laju penyerapan rekarburizer bergantung pada efek gabungan dari laju disolusi dan difusi rekarburizer serta laju kehilangan oksidasi. Secara umum, partikel rekarburizer berukuran kecil, kecepatan pembubarannya cepat, dan kecepatan kehilangannya besar; partikel karburatornya besar, kecepatan pembubarannya lambat, dan kecepatan kehilangannya kecil. Pemilihan ukuran partikel rekarburizer berhubungan dengan diameter dan kapasitas tungku. Secara umum, bila diameter dan kapasitas tungku besar, ukuran partikel rekarburizer harus lebih besar; sebaliknya, ukuran partikel recarburizer harus lebih kecil.
(2) Pengaruh jumlah rekarburizer yang ditambahkan Pada kondisi temperatur tertentu dan komposisi kimia yang sama, konsentrasi karbon jenuh dalam besi cair dapat dipastikan. Pada tingkat kejenuhan tertentu, semakin banyak rekarburator yang ditambahkan, semakin lama waktu yang diperlukan untuk pelarutan dan difusi, semakin besar kehilangan yang terjadi, dan semakin rendah laju penyerapan.
(3) Pengaruh suhu terhadap laju penyerapan rekarburizer Pada prinsipnya, semakin tinggi suhu besi cair, semakin kondusif bagi penyerapan dan pembubaran rekarburizer. Sebaliknya recarburizer sulit larut dan laju penyerapan recarburizer menurun. Namun, jika suhu besi cair terlalu tinggi, meskipun rekarburator kemungkinan besar akan larut sempurna, laju kehilangan karbon akan meningkat, yang pada akhirnya akan menyebabkan penurunan kandungan karbon dan penurunan keseluruhan. tingkat penyerapan recarburizer. Umumnya, ketika suhu besi cair antara 1460 dan 1550 °C, efisiensi penyerapan rekarburizer adalah yang terbaik.
(4) Pengaruh pengadukan besi cair terhadap laju penyerapan rekarburizer Pengadukan bermanfaat untuk pembubaran dan difusi karbon, serta menghindari rekarburizer mengapung di permukaan besi cair dan terbakar. Sebelum recarburizer benar-benar larut, waktu pengadukan lama dan laju penyerapannya tinggi. Pengadukan juga dapat mengurangi waktu penahanan karbonisasi, memperpendek siklus produksi, dan menghindari pembakaran unsur paduan pada besi cair. Namun, jika waktu pengadukan terlalu lama, tidak hanya berdampak besar pada masa pakai tungku, tetapi juga memperparah hilangnya karbon pada besi cair setelah rekarburizer dilarutkan. Oleh karena itu, waktu pengadukan besi cair yang tepat harus sesuai untuk memastikan bahwa rekarburizer benar-benar larut.
(5) Pengaruh komposisi kimia besi cair terhadap laju absorpsi rekarburizer Bila kandungan karbon awal pada besi cair tinggi, pada batas kelarutan tertentu, laju absorpsi rekarburizer lambat, jumlah serapannya kecil. , dan kerugian pembakaran relatif besar. Tingkat penyerapan rekarburizer rendah. Hal sebaliknya terjadi bila kandungan karbon awal besi cair rendah. Selain itu, silikon dan belerang dalam besi cair menghambat penyerapan karbon dan mengurangi laju penyerapan rekarburator; sementara mangan membantu menyerap karbon dan meningkatkan laju penyerapan rekarburator. Dalam hal tingkat pengaruhnya, silikon adalah yang terbesar, diikuti oleh mangan, dan karbon serta belerang memiliki pengaruh yang lebih kecil. Oleh karena itu, dalam proses produksi sebenarnya harus ditambahkan mangan terlebih dahulu, kemudian karbon, dan kemudian silikon.
Waktu posting: 04 November 2022