I. Рекарбуризаторыг хэрхэн ангилах вэ
Карбюраторуудыг түүхий эдээс нь хамааран дөрвөн төрөлд хувааж болно.
1. Хиймэл бал чулуу
Хиймэл бал чулуу үйлдвэрлэх гол түүхий эд нь нунтагласан өндөр чанартай кальцинжуулсан нефтийн кокс бөгөөд үүнд асфальтыг холбогч болгон нэмж, бага хэмжээний бусад туслах материалыг нэмж оруулдаг. Төрөл бүрийн түүхий эдийг хольсны дараа тэдгээрийг шахаж, хэлбэржүүлж, дараа нь 2500-3000°C температурт исэлддэггүй агаар мандалд боловсруулж, бал чулуу болгодог. Өндөр температурын боловсруулалтын дараа үнс, хүхэр, хийн агууламж эрс буурдаг.
Хиймэл бал чулуун бүтээгдэхүүний үнэ өндөр байдаг тул цутгамал үйлдвэрүүдэд түгээмэл хэрэглэгддэг хиймэл бал чулуун рекарбуризаторын ихэнх нь үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулахын тулд бал чулуун электрод үйлдвэрлэхдээ чипс, хаягдал электрод, бал чулуун блок зэрэг дахин боловсруулсан материал юм.
Уян хатан төмрийг хайлуулахдаа цутгамал төмрийн металлургийн чанарыг өндөр байлгахын тулд хиймэл бал чулууг дахин карбюризаторын эхний сонголт болгон ашиглах хэрэгтэй.
2. Газрын тосны кокс
Газрын тосны кокс нь өргөн хэрэглэгддэг рекарбюризатор юм.
Газрын тосны кокс нь түүхий тосыг цэвэршүүлэх замаар гаргаж авсан дайвар бүтээгдэхүүн юм. Түүхий тосыг хэвийн даралтаар эсвэл багасгасан даралтаар нэрж гаргаж авсан үлдэгдэл болон газрын тосны давирхайг газрын тосны кокс үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашиглаж болох бөгөөд дараа нь коксжуулсны дараа ногоон газрын тосны кокс гаргаж авч болно. Ногоон газрын тосны кокс үйлдвэрлэх нь ашигласан түүхий тосны хэмжээний 5%-иас бага байдаг. АНУ-д түүхий газрын тосны коксын жилийн үйлдвэрлэл ойролцоогоор 30 сая тонн байдаг. Ногоон газрын тосны кокс дахь хольцын агууламж өндөр тул үүнийг шууд нүүрстөрөгч болгон ашиглах боломжгүй бөгөөд эхлээд кальцинжуулах шаардлагатай.
Түүхий нефтийн кокс нь хөвөн хэлбэртэй, зүү хэлбэртэй, мөхлөг хэлбэртэй болон шингэн хэлбэрээр байдаг.
Хөвөн газрын тосны коксыг коксжуулах аргаар бэлтгэдэг. Хүхэр болон металлын өндөр агууламжтай тул ихэвчлэн шатаах явцад түлш болгон ашигладаг бөгөөд мөн шатаасан газрын тосны коксын түүхий эд болгон ашиглаж болно. Шаваасан хөвөн коксыг голчлон хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлд болон нүүрстөрөгчийн дахин боловсруулалтад ашигладаг.
Зүүтэй газрын тосны коксыг анхилуун үнэрт нүүрсустөрөгчийн өндөр агууламжтай, хольцын агууламж багатай түүхий эдээр хойшлуулсан коксжуулах аргаар бэлтгэдэг. Энэхүү кокс нь амархан хугардаг зүү хэлбэртэй бүтэцтэй бөгөөд заримдаа бал чулуун кокс гэж нэрлэдэг бөгөөд голчлон кальцижуулсны дараа бал чулуун электрод хийхэд ашигладаг.
Мөхлөгт газрын тосны кокс нь хатуу мөхлөг хэлбэртэй бөгөөд хүхэр, асфальтен ихтэй түүхий эдээс хойшлуулсан коксжих аргаар гаргаж авдаг бөгөөд голчлон түлш болгон ашигладаг.
Шингэрүүлсэн газрын тосны коксыг шингэн давхаргад тасралтгүй коксжуулах замаар гаргаж авдаг.
Нефтийн коксыг шатаах нь хүхэр, чийг, дэгдэмхий бодисыг зайлуулах явдал юм. Ногоон нефтийн коксыг 1200-1350°C-д шатаах нь бараг цэвэр нүүрстөрөгч болгож чадна.
Кальцлагдсан газрын тосны коксын хамгийн том хэрэглэгч нь хөнгөн цагааны үйлдвэр бөгөөд үүний 70%-ийг бокситыг бууруулдаг анод үйлдвэрлэхэд ашигладаг. АНУ-д үйлдвэрлэсэн кальцлагдсан газрын тосны коксын 6 орчим хувийг цутгамал төмрийн карбюризаторт ашигладаг.
3. Байгалийн бал чулуу
Байгалийн бал чулууг хоёр төрөлд хувааж болно: үйрмэг бал чулуу ба бичил талст бал чулуу.
Микрокристалл бал чулуу нь үнсний өндөр агууламжтай бөгөөд ерөнхийдөө цутгамал төмрийн рекарбуризатор болгон ашигладаггүй.
Хэлбэрийн бал чулууны олон төрөл байдаг: өндөр нүүрстөрөгчийн хэлбэрийн бал чулууг химийн аргаар гаргаж авах эсвэл өндөр температурт халааж, ислийг задалж ууршуулдаг. Бал чулуу дахь үнсний агууламж өндөр тул нүүрстөрөгчийг дахин боловсруулахад тохиромжгүй; дунд зэргийн нүүрстөрөгчийн бал чулууг голчлон нүүрстөрөгчийг дахин боловсруулахад ашигладаг боловч хэмжээ нь тийм ч их биш юм.
4. Нүүрстөрөгчийн кокс ба антрацит
Цахилгаан нуман зуухны ган хайлуулах процесст кокс эсвэл антрацитыг цэнэглэх үед дахин карбюризатор болгон нэмж болно. Үнслэг чанар өндөр, дэгдэмхий агууламж өндөртэй тул индукцийн зуухны хайлуулах цутгамал төмрийг дахин карбюризатор болгон ховор ашигладаг.
Байгаль орчныг хамгаалах шаардлагууд тасралтгүй сайжирч байгаатай холбогдуулан нөөцийн хэрэглээнд улам бүр анхаарал хандуулж, гахайн төмөр, коксны үнэ өссөөр байгаа нь цутгамал материалын өртөг нэмэгдэхэд хүргэж байна. Улам олон цутгамал үйлдвэрүүд уламжлалт оврын хайлалтыг орлохын тулд цахилгаан зуух ашиглаж эхэлж байна. 2011 оны эхээр манай үйлдвэрийн жижиг, дунд эд ангийн цех нь уламжлалт оврын хайлалтын процессыг орлохын тулд цахилгаан зуух хайлуулах процессыг нэвтрүүлсэн. Цахилгаан зуух хайлуулахад их хэмжээний хаягдал ган ашиглах нь зардлыг бууруулаад зогсохгүй цутгамал материалын механик шинж чанарыг сайжруулж болохоос гадна ашигласан рекарбюризаторын төрөл, карбюризацийн процесс нь гол үүрэг гүйцэтгэдэг.
II.r-г хэрхэн ашиглах вээкарбуризиндукцийн зууханд хайлуулах
1. Рекарбуризаторын үндсэн төрлүүд
Цутгамал төмрийн рекарбуризатор болгон ашигладаг олон материал байдаг бөгөөд түгээмэл хэрэглэгддэг нь хиймэл бал чулуу, кальцинжуулсан нефтийн кокс, байгалийн бал чулуу, кокс, антрацит болон эдгээр материалаар хийсэн холимог юм.
(1) Хиймэл бал чулуу Дээр дурдсан янз бүрийн рекарбуризаторуудын дунд хамгийн сайн чанар нь хиймэл бал чулуу юм. Хиймэл бал чулуу үйлдвэрлэх гол түүхий эд нь нунтагласан өндөр чанартай кальцинжуулсан нефтийн кокс бөгөөд үүнд асфальтыг холбогч болгон нэмж, бага хэмжээний бусад туслах материалыг нэмнэ. Төрөл бүрийн түүхий эдийг хольсны дараа тэдгээрийг шахаж, хэлбэржүүлж, дараа нь 2500-3000 °C-д исэлддэггүй агаар мандалд боловсруулж, графитжуулна. Өндөр температурын боловсруулалтын дараа үнс, хүхэр, хийн агууламж эрс буурдаг. Хэрэв өндөр температурт эсвэл хангалтгүй кальцинжуулсан нефтийн кокс байхгүй бол карбуризаторын чанарт ноцтой нөлөөлнө. Тиймээс карбуризаторын чанар нь голчлон графитжуулсан зэргээс хамаарна. Сайн рекарбуризатор нь графит нүүрстөрөгч (массын фракц) агуулдаг. 95%-98% -д хүхрийн агууламж 0.02%-0.05%, азотын агууламж (100-200) × 10-6 байна.
(2) Газрын тосны кокс нь өргөн хэрэглэгддэг нүүрстөрөгчийн дахин боловсруулагч юм. Газрын тосны кокс нь түүхий тосыг цэвэршүүлснээс гаргаж авсан дайвар бүтээгдэхүүн юм. Түүхий тосыг ердийн даралтаар нэрэх эсвэл вакуум нэрэлтээр гаргаж авсан үлдэгдэл болон газрын тосны давирхайг газрын тосны кокс үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашиглаж болно. Коксжуулсны дараа түүхий газрын тосны кокс гаргаж авч болно. Агуулга нь өндөр тул шууд нүүрстөрөгчийн дахин боловсруулагч болгон ашиглах боломжгүй тул эхлээд кальцинжуулах шаардлагатай.
(3) Байгалийн бал чулууг хоёр төрөлд хувааж болно: үйрмэг бал чулуу ба бичил талст бал чулуу. Бичил талст бал чулуу нь үнсний агууламж өндөртэй бөгөөд ерөнхийдөө цутгамал төмрийн нүүрстөрөгчийн дахин боловсруулалт болгон ашигладаггүй. Үйрмэг бал чулууны олон төрөл байдаг: өндөр нүүрстөрөгчийн үйрмэг бал чулууг химийн аргаар гаргаж авах эсвэл өндөр температурт халааж, доторх ислийг задалж, ууршуулдаг. Бал чулуу дахь үнсний агууламж өндөр тул нүүрстөрөгчийн дахин боловсруулалт болгон ашиглаж болохгүй. Дунд зэргийн нүүрстөрөгчийн бал чулууг голчлон нүүрстөрөгчийн дахин боловсруулалт болгон ашигладаг боловч хэмжээ нь тийм ч их биш юм.
(4) Нүүрстөрөгчийн кокс ба антрацит Индукцийн зуух хайлуулах явцад кокс эсвэл антрацитыг цэнэглэх үед дахин карбюризатор болгон нэмж болно. Үнс ихтэй, дэгдэмхий агууламжтай тул индукцийн зуух хайлуулах цутгамал төмрийг дахин карбюризатор болгон ховор ашигладаг. Энэхүү дахин карбюризаторын үнэ бага бөгөөд бага зэрэглэлийн дахин карбюризаторт хамаарна.
2. Хайлсан төмрийг карбюризацийн зарчим
Синтетик цутгамал төмрийг хайлуулах явцад их хэмжээний хаягдал нэмж, хайлсан төмрийн С агууламж бага байдаг тул нүүрстөрөгчийг нэмэгдүүлэхийн тулд карбюризатор ашиглах шаардлагатай болдог. Дахин карбюризаторт элемент хэлбэрээр байдаг нүүрстөрөгч нь 3727°C хайлах температуртай бөгөөд хайлсан төмрийн температурт хайлуулж чадахгүй. Тиймээс дахин карбюризаторт байгаа нүүрстөрөгч нь хайлсан төмрийн дотор голчлон уусах болон диффузийн хоёр аргаар уусдаг. Хайлсан төмрийн бал чулуун рекарбюраторын агууламж 2.1% байх үед бал чулууг хайлсан төмрийн дотор шууд уусгаж болно. Бал чулуун бус нүүрстөрөгчжилтийн шууд уусмалын үзэгдэл үндсэндээ байдаггүй боловч цаг хугацаа өнгөрөхөд нүүрстөрөгч аажмаар хайлсан төмрийн дотор тархаж, уусдаг. Индукцийн зууханд хайлуулсан цутгамал төмрийг дахин карбюризацийн хувьд талст бал чулуун рекарбюризацийн дахин карбюризацийн хурд нь бал чулуун бус рекарбюризатороос хамаагүй өндөр байдаг.
Туршилтууд нь хайлсан төмрийн нүүрстөрөгчийн уусах чадварыг хатуу хэсгүүдийн гадаргуу дээрх шингэний хил хязгаарын давхарга дахь нүүрстөрөгчийн массын шилжилтээр хянадаг болохыг харуулж байна. Кокс болон нүүрсний хэсгүүдээр олж авсан үр дүнг бал чулуугаар олж авсан үр дүнтэй харьцуулж үзвэл хайлсан төмрийн бал чулуунд графит рекарбуризаторын диффузи ба уусах хурд нь кокс болон нүүрсний хэсгүүдээс хамаагүй хурдан болохыг тогтоожээ. Хагас ууссан кокс болон нүүрсний хэсгүүдийн дээжийг электрон микроскопоор ажиглаж, дээжийн гадаргуу дээр нимгэн наалдамхай үнсний давхарга үүссэн нь хайлсан төмрийн диффузи ба уусах гүйцэтгэлд нөлөөлдөг гол хүчин зүйл болохыг тогтоожээ.
3. Нүүрстөрөгчийн өсөлтийн нөлөөнд нөлөөлөх хүчин зүйлс
(1) Дахин карбюризаторын бөөмийн хэмжээний нөлөө Дахин карбюризаторын шингээлтийн хурд нь дахин карбюризаторын уусах болон диффузийн хурд болон исэлдэлтийн алдагдлын хурдны нийлмэл нөлөөллөөс хамаарна. Ерөнхийдөө дахин карбюризаторын бөөмс нь жижиг, уусах хурд хурдан, алдагдлын хурд их байдаг; карбюризаторын бөөмс нь том, уусах хурд удаан, алдагдлын хурд бага байдаг. Дахин карбюризаторын бөөмийн хэмжээг сонгох нь зуухны диаметр болон багтаамжтай холбоотой байдаг. Ерөнхийдөө зуухны диаметр болон багтаамж том байх үед дахин карбюризаторын бөөмийн хэмжээ том байх ёстой; харин эсрэгээрээ дахин карбюризаторын бөөмийн хэмжээ бага байх ёстой.
(2) Нэмэгдсэн нүүрстөрөгчийн хэмжээний нөлөө Тодорхой температур болон ижил химийн найрлагатай нөхцөлд хайлсан төмрийн нүүрстөрөгчийн ханасан концентраци тодорхой байдаг. Тодорхой хэмжээний ханасан нөхцөлд илүү их нүүрстөрөгч нэмэх тусам уусах болон тархах хугацаа уртсах тусам харгалзах алдагдал ихсэж, шингээлтийн хурд бага байдаг.
(3) Дахин нүүрстөрөгчжүүлэгчийн шингээлтийн хурдад температурын нөлөө Зарчмын хувьд хайлсан төмрийн температур өндөр байх тусам дахин нүүрстөрөгчжүүлэгчийн шингээлт болон уусах хурдад илүү тохиромжтой байдаг. Харин ч эсрэгээрээ дахин нүүрстөрөгчжүүлэгчийг уусгахад хэцүү бөгөөд дахин нүүрстөрөгчжүүлэгчийн шингээлтийн хурд буурдаг. Гэсэн хэдий ч хайлсан төмрийн температур хэт өндөр байх үед дахин нүүрстөрөгчжүүлэгч бүрэн уусах магадлал өндөр байдаг ч нүүрстөрөгчийн шаталтын алдагдлын хурд нэмэгдэж, улмаар нүүрстөрөгчийн агууламж буурч, дахин нүүрстөрөгчжүүлэгчийн нийт шингээлтийн хурд буурахад хүргэдэг. Ерөнхийдөө хайлсан төмрийн температур 1460-1550 °C хооронд байх үед дахин нүүрстөрөгчжүүлэгчийн шингээлтийн үр ашиг хамгийн сайн байдаг.
(4) Хайлсан төмрийг хутгах нь нүүрстөрөгчийн шингээлтийн хурдад үзүүлэх нөлөө Хутгах нь нүүрстөрөгчийн уусах, тархахад тустай бөгөөд нүүрстөрөгч хайлсан төмрийн гадаргуу дээр хөвж, шатахаас сэргийлдэг. Дахин нүүрстөрөгч бүрэн уусахаас өмнө хутгах хугацаа урт, шингээлтийн хурд өндөр байдаг. Хутгах нь нүүрстөрөгчжилтийг барих хугацааг багасгаж, үйлдвэрлэлийн мөчлөгийг богиносгож, хайлсан төмрийн хайлшийн элементүүдийг шатаахаас сэргийлдэг. Гэсэн хэдий ч хутгах хугацаа хэт урт байвал зуухны ашиглалтын хугацаанд ихээхэн нөлөөлөөд зогсохгүй, дахин нүүрстөрөгч ууссаны дараа хайлсан төмрийн нүүрстөрөгчийн алдагдлыг нэмэгдүүлдэг. Тиймээс дахин нүүрстөрөгч бүрэн ууссан эсэхийг баталгаажуулахын тулд хайлсан төмрийн тохиромжтой хутгах хугацаа тохиромжтой байх ёстой.
(5) Хайлсан төмрийн химийн найрлага нь нүүрстөрөгчийн шингээлтийн хурдад үзүүлэх нөлөө Хайлсан төмрийн анхны нүүрстөрөгчийн агууламж өндөр байх үед тодорхой уусах хязгаарын дор нүүрстөрөгчийн шингээлтийн хурд удаан, шингээлтийн хэмжээ бага, шаталтын алдагдал харьцангуй их байдаг. Дахин нүүрстөрөгчийн шингээлтийн хурд бага байдаг. Хайлсан төмрийн анхны нүүрстөрөгчийн агууламж бага байх үед эсрэгээрээ байдаг. Үүнээс гадна хайлсан төмрийн цахиур болон хүхэр нь нүүрстөрөгчийн шингээлтийг саатуулж, нүүрстөрөгчийн шингээлтийн хурдыг бууруулдаг; харин манган нь нүүрстөрөгчийг шингээж, нүүрстөрөгчийн шингээлтийн хурдыг сайжруулахад тусалдаг. Нөлөөллийн зэргийн хувьд цахиур хамгийн том, дараа нь манган, нүүрстөрөгч болон хүхэр бага нөлөөтэй байдаг. Тиймээс үйлдвэрлэлийн бодит процесст эхлээд манган, дараа нь нүүрстөрөгч, дараа нь цахиур нэмэх хэрэгтэй.
Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 11-р сарын 4