01. Mar a nì thu seòrsachadh air ath-charbairearan
Faodar carburizers a roinn gu garbh ann an ceithir seòrsaichean a rèir an stuthan amh.
1. Grafait fuadain
Is e còc petroleum calcined àrd-inbhe am prìomh stuth amh airson grafait fuadain a dhèanamh, agus tha asphalt air a chur ris mar cheanglaiche, agus beagan stuthan taice eile air an cur ris. Às deidh na diofar stuthan amh a bhith air am measgachadh còmhla, bidh iad air an brùthadh agus air an cruthachadh, agus an uairsin air an làimhseachadh ann an àile neo-ocsaideach aig 2500-3000 ° C gus an dèanamh grafaitichte. Às deidh làimhseachadh aig teòthachd àrd, tha an luaithre, an sulfair agus an susbaint gas air an lughdachadh gu mòr.
Air sgàth prìs àrd thoraidhean grafait fuadain, tha a’ mhòr-chuid de na h-ath-charburadairean grafait fuadain a thathas a’ cleachdadh gu cumanta ann an ionadan-fùirneis air an dèanamh le stuthan ath-chuairtichte leithid sgoltagan, electrodan sgudail agus blocaichean grafait nuair a thathar a’ dèanamh electrodan grafait gus cosgaisean cinneasachaidh a lughdachadh.
Nuair a bhios iarann ductile ga leaghadh, gus càileachd meatailteach an iarainn tilgte a dhèanamh àrd, bu chòir grafait fuadain a bhith mar a’ chiad roghainn airson an ath-charburizer.
2. Còc peatrail
Tha còc petroleum na ath-charburizer a thathas a’ cleachdadh gu farsaing.
'S e fo-thoradh a th' ann an còc peatrail a gheibhear le bhith a' glanadh ola amh. Faodar fuigheall agus picean peatrail a gheibhear le bhith a' grùdaireachd fo chuideam àbhaisteach no fo chuideam lùghdaichte ola amh a chleachdadh mar stuthan amh airson còc peatrail a dhèanamh, agus an uairsin gheibhear còc peatrail uaine às deidh còcadh. Tha cinneasachadh còc peatrail uaine timcheall air nas lugha na 5% den mheud ola amh a thathar a' cleachdadh. Tha cinneasachadh bliadhnail còc peatrail amh anns na Stàitean Aonaichte timcheall air 30 millean tunna. Tha susbaint neo-ghlainead ann an còc peatrail uaine àrd, agus mar sin chan urrainnear a chleachdadh gu dìreach mar ath-charbadair, agus feumar a losgadh an toiseach.
Tha còc petroleum amh ri fhaighinn ann an cruthan spong, snàthaid, gràinneagach agus leaghan.
Tha còc peatrail spongach air ullachadh leis an dòigh còcaidh dàil. Air sgàth an t-susbaint àrd sulfair agus meatailt a th’ ann, mar as trice bidh e air a chleachdadh mar chonnadh rè losgadh, agus faodar a chleachdadh cuideachd mar stuth amh airson còc peatrail losgadh. Tha an còc spongach losgadh air a chleachdadh sa mhòr-chuid ann an gnìomhachas an alùmanaim agus mar ath-charbaireadair.
Tha còc peatrail snàthaid air ullachadh leis an dòigh còcaidh dàil le stuthan amh le susbaint àrd de hydrocarbons aramatach agus susbaint ìosal de neo-chunbhalachdan. Tha structar snàthaideach aig a’ chòc seo a tha furasta a bhriseadh, ris an canar còc grafait uaireannan, agus tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus electrodan grafait a dhèanamh às deidh losgadh.
Tha còc petroleum gràinneagach ann an cruth gràinneagan cruaidh agus tha e air a dhèanamh bho stuthan amh le susbaint àrd de sulfar agus asphaltene leis an dòigh còcaidh dàil, agus tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid mar chonnadh.
Gheibhear còc petroleum leaghte le bhith a’ còcadh gu leantainneach ann an leabaidh leaghte.
Is e adhbhar losgadh còc petroleum sulfair, taiseachd, agus stuthan luaineach a thoirt air falbh. Faodaidh losgadh còc petroleum uaine aig 1200-1350°C carbon fìor-ghlan a dhèanamh dheth.
Is e gnìomhachas an alùmanaim an neach-cleachdaidh as motha de chòc peatroil loisgte, agus thathar a’ cleachdadh 70% dheth gus anòdan a dhèanamh a lughdaicheas bauxite. Thathar a’ cleachdadh mu 6% den chòc peatroil loisgte a thèid a thoirt a-mach anns na Stàitean Aonaichte airson ath-charburadairean iarainn-tilgte.
3. Grafait nàdarra
Faodar grafait nàdarrach a roinn ann an dà sheòrsa: grafait flake agus grafait microcrystalline.
Tha susbaint luaithre àrd aig grafait microcrystalline agus mar as trice chan eilear ga chleachdadh mar ath-charburizer airson iarann tilgte.
Tha iomadh seòrsa grafait sgoltach ann: feumar grafait sgoltach àrd-charboin a thoirt a-mach le dòighean ceimigeach, no a theasachadh gu teòthachd àrd gus na h-ocsaidean ann a lobhadh agus a ghaothachadh. Tha susbaint luaithre ann an grafait àrd, agus mar sin chan eil e freagarrach airson a chleachdadh mar ath-charboineadair; thathas a’ cleachdadh grafait meadhanach-charboin sa mhòr-chuid mar ath-charboineadair, ach chan eil an ìre ro mhòr.
4. Coca-Cola agus Antrasait
Ann am pròiseas dèanamh stàilinn ann an àmhainn stuagh dealain, faodar còc no antrasait a chur ris mar ath-charbadair nuair a thathar ga lìonadh. Air sgàth an luaithre àrd agus an t-susbaint luaineach a th’ ann, is ann ainneamh a thathas a’ cleachdadh iarann tilgte leaghaidh àmhainn inntrigidh mar ath-charbadair.
Le leasachadh leantainneach air riatanasan dìon na h-àrainneachd, tha barrachd is barrachd aire ga thoirt do chaitheamh ghoireasan, agus tha prìsean iarann muc is còc a’ sìor dhol am meud, agus mar thoradh air sin tha cosgais tilgeadh ag èirigh. Tha barrachd is barrachd fhùirneisean a’ tòiseachadh a’ cleachdadh àmhainnean dealain gus leaghadh cupola traidiseanta a chur na àite. Aig toiseach 2011, ghabh bùth-obrach phàirtean beaga is meadhanach na factaraidh againn ris a’ phròiseas leaghadh àmhainn dealain cuideachd gus am pròiseas leaghadh cupola traidiseanta a chur na àite. Chan e a-mhàin gun urrainn do chleachdadh tòrr stàilinn sgudail ann an leaghadh àmhainn dealain cosgaisean a lughdachadh, ach cuideachd feartan meacanaigeach tilgeadh a leasachadh, ach tha pàirt chudromach aig an t-seòrsa ath-charburizer a thathar a’ cleachdadh agus am pròiseas carburizing.
02. Mar a chleachdas tu ath-charburizer ann an leaghadh fùirneis inntrigidh
1 Na prìomh sheòrsaichean ath-charbairearan
Tha mòran stuthan ann a thathas a’ cleachdadh mar ath-charburadairean iarainn tilgte, agus is iad na stuthan a thathas a’ cleachdadh gu cumanta grafait fuadain, còc petroleum loisgte, grafait nàdarrach, còc, antrasait, agus measgachaidhean air an dèanamh de na stuthan sin.
(1) Grafait fuadain Am measg nan diofar ath-charbairearan a chaidh ainmeachadh gu h-àrd, is e grafait fuadain an càileachd as fheàrr. Is e còc peatrail loisgte àrd-inbhe pùdarrach am prìomh stuth amh airson grafait fuadain a dhèanamh, anns a bheil asphalt air a chur ris mar cheanglaiche, agus tha beagan de stuthan taice eile air an cur ris. Às deidh na diofar stuthan amh a bhith air am measgachadh còmhla, bidh iad air am brùthadh agus air an cruthachadh, agus an uairsin air an làimhseachadh ann an àile neo-ocsaideach aig 2500-3000 °C gus an dèanamh grafaitichte. Às deidh làimhseachadh teòthachd àrd, tha susbaint an luaithre, an t-sulfair agus a’ ghasa air a lughdachadh gu mòr. Mura h-eil còc peatrail air a loisgeadh aig teòthachd àrd no le teòthachd loisgte neo-iomchaidh, bidh buaidh mhòr aig càileachd an ath-charbair. Mar sin, tha càileachd an ath-charbair an urra ri ìre a’ ghrafaitichte sa mhòr-chuid. Tha carbon grafait (bloigh mais) ann an ath-charbaireadair math. Aig 95% gu 98%, tha an susbaint sulfair eadar 0.02% agus 0.05%, agus tha an susbaint naitridein (100 gu 200) × 10-6.
(2) Tha còc peatrail na ath-charbadair a thathas a’ cleachdadh gu farsaing. Is e fo-thoradh a th’ ann an còc peatrail a gheibhear bho bhith a’ glanadh ola amh. Faodar fuigheall agus picean peatrail a gheibhear bho ghrinneachadh cuideam cunbhalach no grinneachadh falamh ola amh a chleachdadh mar stuthan amh airson còc peatrail a dhèanamh. Às deidh còcadh, gheibhear còc peatrail amh. Tha an susbaint àrd agus chan urrainnear a chleachdadh gu dìreach mar ath-charbadair, agus feumar a losgadh an toiseach.
(3) Faodar grafait nàdarra a roinn ann an dà sheòrsa: grafait sgoltach agus grafait meanbh-chriostalach. Tha susbaint àrd luaithre aig grafait meanbh-chriostalach agus mar as trice chan eilear ga chleachdadh mar ath-charbaireadair airson iarann tilgte. Tha iomadh seòrsa de ghrafait sgoltach ann: feumar grafait sgoltach àrd-charboin a thoirt a-mach le dòighean ceimigeach, no a theasachadh gu teòthachd àrd gus na h-ocsaidean ann a lobhadh agus a ghaothachadh. Tha susbaint luaithre àrd ann an grafait agus cha bu chòir a chleachdadh mar ath-charbaireadair. Bithear a’ cleachdadh grafait meadhanach-charboin sa mhòr-chuid mar ath-charbaireadair, ach chan eil an ìre ro mhòr.
(4) Coca-Cola agus antrasait Ann am pròiseas leaghadh àmhainn inntrigidh, faodar coca-Cola no antrasait a chur ris mar ath-charbadair nuair a thathar a’ cur cosgais air. Air sgàth an luaithre àrd agus an t-susbaint luaineach a th’ ann, is ann ainneamh a thathas a’ cleachdadh iarann tilgte leaghadh àmhainn inntrigidh mar ath-charbadair. Tha prìs an ath-charbadair seo ìosal, agus buinidh e don ath-charbadair ìre ìosal.
2. Prionnsabal carburachadh iarainn leaghte
Anns a’ phròiseas leaghaidh iarainn tilgte sintéiseach, air sgàth na tha de sgudal air a chur ris agus an ìre ìosal C anns an iarann leaghte, feumar carburizer a chleachdadh gus an carbon a mheudachadh. Tha teòthachd leaghaidh de 3727°C aig a’ charbon a tha an làthair ann an cruth eileamaid anns an ath-charburizer agus chan urrainnear a leaghadh aig teòthachd an iarainn leaghte. Mar sin, tha an carbon anns an ath-charburizer air a sgaoileadh sa mhòr-chuid anns an iarann leaghte le dà dhòigh - sgaoileadh agus sgaoileadh. Nuair a tha susbaint ath-charburizer grafait ann an iarann leaghte 2.1%, faodar grafait a sgaoileadh gu dìreach anns an iarann leaghte. Chan eil am feinimean fuasglaidh dhìreach de charbonachadh neo-grafait ann gu bunaiteach, ach le ùine a’ dol seachad, bidh carbon a’ sgaoileadh mean air mhean agus a’ sgaoileadh anns an iarann leaghte. Airson ath-charbonachadh iarainn tilgte air a leaghadh le àmhainn inntrigidh, tha an ìre ath-charbonachaidh de ath-charbonachadh grafait criostalach gu math nas àirde na ìre ath-charbonadairean neo-grafait.
Tha deuchainnean a’ sealltainn gu bheil sgaoileadh carbon ann an iarann leaghte air a smachdachadh le gluasad mais carbon anns an t-sreath crìche leaghaidh air uachdar nam mìrean cruaidh. Nuair a choimeasar na toraidhean a fhuaireadh le mìrean còc is guail leis na toraidhean a fhuaireadh le grafait, lorgar gu bheil an ìre sgaoilidh is sgaoilidh aig ath-charburadairean grafait ann an iarann leaghte gu math nas luaithe na ìre mìrean còc is guail. Chaidh na sampallan de mhìrean còc is guail a chaidh a sgaoileadh gu ìre fhaicinn le miocroscop dealanach, agus lorgar gun deach sreath tana luaithre steigeach a chruthachadh air uachdar nan sampallan, agus b’ e sin am prìomh fhactar a thug buaidh air an coileanadh sgaoilidh is sgaoilidh ann an iarann leaghte.
3. Factaran a bheir buaidh air buaidh àrdachadh gualain
(1) Buaidh meud mìrean an ath-charbaireadair Tha ìre gabhail an ath-charbaireadair an urra ri buaidh còmhla ìre sgaoilidh is sgaoilidh an ath-charbaireadair agus ìre call ocsaididh. San fharsaingeachd, tha mìrean an ath-charbaireadair beag, tha an astar sgaoilidh luath, agus tha an astar call mòr; tha mìrean a’ charbaireadair mòr, tha an astar sgaoilidh slaodach, agus tha an astar call beag. Tha roghainn meud mìrean an ath-charbaireadair co-cheangailte ri trast-thomhas agus comas an àmhainn. San fharsaingeachd, nuair a tha trast-thomhas agus comas an àmhainn mòr, bu chòir meud mìrean an ath-charbaireadair a bhith nas motha; air an làimh eile, bu chòir meud mìrean an ath-charbaireadair a bhith nas lugha.
(2) Buaidh na tha de ath-charboin air a chur ris Fo chumhachan teòthachd sònraichte agus an aon cho-dhèanamh ceimigeach, tha dùmhlachd shàthaichte gualain anns an iarann leaghte cinnteach. Fo ìre àraidh de shàthachadh, mar as motha de ath-charboin a thèid a chur ris, is ann as fhaide an ùine a dh’ fheumar airson sgaoileadh agus sgaoileadh, is ann as motha an call co-fhreagarrach, agus is ann as ìsle an ìre gabhail a-steach.
(3) Buaidh teòthachd air ìre glacaidh an ath-charbaireadair Ann am prionnsabal, mar as àirde teòthachd an iarainn leaghte, ’s ann as fheàrr a bhios e a’ toirt taic do ghlacadh agus sgaoileadh an ath-charbaireadair. Air an làimh eile, tha e doirbh an t-ath-charbaireadair a sgaoileadh, agus lùghdaichidh ìre glacaidh an ath-charbaireadair. Ach, nuair a bhios teòthachd an iarainn leaghte ro àrd, ged a tha e nas dualtaiche gun tèid an t-ath-charbaireadair a sgaoileadh gu tur, àrdaichidh ìre call losgaidh charbon, agus mu dheireadh thall lùghdaichidh seo susbaint a’ charbon agus lùghdaichidh e ìre glacaidh iomlan an ath-charbaireadair. San fharsaingeachd, nuair a bhios teòthachd an iarainn leaghte eadar 1460 agus 1550 °C, is e èifeachdas glacaidh an ath-charbaireadair as fheàrr.
(4) Buaidh measgachadh iarainn leaghte air an ìre gabhail a-steach den ath-charbaireadair Tha measgachadh buannachdail do sgaoileadh agus sgaoileadh carbon, agus a’ seachnadh an ath-charbaireadair bho bhith a’ fleòdradh air uachdar an iarainn leaghte agus ga losgadh. Mus tèid an ath-charbaireadair a sgaoileadh gu tur, bidh an ùine measgachadh fada agus bidh an ìre gabhail a-steach àrd. Faodaidh measgachadh cuideachd an ùine cumail carbonachaidh a lughdachadh, an cearcall cinneasachaidh a ghiorrachadh, agus casg a chuir air losgadh eileamaidean aloidh anns an iarann leaghte. Ach, ma tha an ùine measgachadh ro fhada, chan e a-mhàin gu bheil buaidh mhòr aige air beatha seirbheis an àmhainn, ach bidh e cuideachd a’ meudachadh call carbon anns an iarann leaghte às deidh don ath-charbaireadair a bhith air a sgaoileadh. Mar sin, bu chòir an ùine measgachadh iomchaidh airson iarann leaghte a bhith freagarrach gus dèanamh cinnteach gu bheil an ath-charbaireadair air a sgaoileadh gu tur.
(5) Buaidh co-dhèanamh ceimigeach iarainn leaghte air ìre glacaidh an ath-charbaireadair Nuair a bhios an susbaint tùsail gualain anns an iarann leaghte àrd, fo chrìoch soluble sònraichte, bidh an ìre glacaidh aig an ath-charbaireadair slaodach, bidh an ìre glacaidh beag, agus bidh an call losgaidh an ìre mhath mòr. Bidh ìre glacaidh an ath-charbaireadair ìosal. Tha a chaochladh fìor nuair a bhios an susbaint tùsail gualain anns an iarann leaghte ìosal. A bharrachd air an sin, bidh silicon agus sulfur ann an iarann leaghte a’ cur bacadh air glacadh gualain agus a’ lughdachadh ìre glacaidh ath-charbairearan; agus bidh manganese a’ cuideachadh le bhith a’ gabhail a-steach gualain agus a’ leasachadh ìre glacaidh ath-charbairearan. A thaobh ìre a’ bhuaidh, is e silicon as motha, agus manganese às a dhèidh, agus tha nas lugha de bhuaidh aig gualain agus sulfur. Mar sin, anns a’ phròiseas cinneasachaidh fhèin, bu chòir manganese a chur ris an toiseach, an uairsin gualain, agus an uairsin silicon.
4. Buaidh ath-charbairearan eadar-dhealaichte air feartan iarann tilgte
(1) Suidheachaidhean deuchainn Chaidh dà fhùirneis inntrigidh gun chridhe aig tricead eadar-mheadhanach 5t a chleachdadh airson leaghadh, le cumhachd as àirde de 3000kW agus tricead de 500Hz. A rèir liosta baidse làitheil na bùth-obrach (50% stuth tilleadh, 20% iarann muc, 30% sgudal), cleachd ath-charburizer calcined ìosal-naitridean agus ath-charburizer de sheòrsa grafait gus fùirneis iarainn leaghte a leaghadh fa leth, a rèir riatanasan a’ phròiseis Às deidh an co-dhèanamh ceimigeach atharrachadh, tilg caip giùlain prìomh siolandair fa leth.
Pròiseas cinneasachaidh: Cuirtear an ath-charburizer ris an àmhainn dealain ann an baidsean rè a’ phròiseis beathachaidh airson leaghadh, cuirtear 0.4% den phrìomh inoculant (inoculant silicon barium) ris sa phròiseas cnagadh, agus cuirtear 0.1% den dàrna inoculant sruthadh (inoculant silicon barium). Cleachd loidhne stoidhleachaidh DISA2013.
(2) Feartan meacanaigeach Gus buaidh dà ath-charbaireadair eadar-dhealaichte air feartan iarann leaghte a dhearbhadh, agus gus buaidh co-dhèanamh an iarainn leaghte air na toraidhean a sheachnadh, chaidh co-dhèanamh an iarainn leaghte a chaidh a leaghadh le ath-charbaireadair eadar-dhealaichte atharrachadh gus a bhith cha mhòr mar an ceudna. Gus na toraidhean a dhearbhadh nas coileanta, sa phròiseas deuchainn, a bharrachd air dà sheata de bhàraichean deuchainn Ø30mm a chaidh a dhòrtadh anns an dà fhùirneis iarainn leaghte, chaidh 12 pìos de thilgeadh a chaidh a thilgeadh anns gach iarann leaghte a thaghadh air thuaiream airson deuchainn cruas Brinell (6 pìosan / bogsa, a’ dèanamh deuchainn air dà bhogsa).
A thaobh cha mhòr an aon cho-dhèanamh, tha neart nam bàraichean deuchainn a chaidh a dhèanamh le bhith a’ cleachdadh an ath-charburizer seòrsa grafait gu math nas àirde na neart nam bàraichean deuchainn a chaidh a thilgeil le bhith a’ cleachdadh an ath-charburizer seòrsa calcined, agus tha coileanadh giollachd nan tilgeadh a chaidh a dhèanamh leis an ath-charburizer seòrsa grafait gu follaiseach nas fheàrr na an fheadhainn a chaidh a dhèanamh le bhith a’ cleachdadh an ath-charburizer seòrsa grafait. Tilgeadh a chaidh a dhèanamh le ath-charburizers calcined (nuair a tha cruas nan tilgeadh ro àrd, nochdaidh oir nan tilgeadh iongantas sgian leum rè giollachd).
(3) Tha cruthan grafait nan sampallan a chleachdas an ath-charburadair seòrsa grafait uile nan grafait seòrsa-A, agus tha an àireamh de ghrafait nas motha agus tha am meud nas lugha.
Tha na co-dhùnaidhean a leanas air an tarraing bho na toraidhean deuchainn gu h-àrd: chan urrainn dha ath-charburizer seòrsa grafait àrd-inbhe dìreach feartan meacanaigeach tilgeadh a leasachadh, an structar meatailteach a leasachadh, ach cuideachd coileanadh giollachd tilgeadh a leasachadh.
03. Epilogue
(1) Is iad na factaran a bheir buaidh air ìre gabhail a-steach an ath-charbaireadair meud nan gràinean san ath-charbaireadair, meud an ath-charbaireadair a chaidh a chur ris, teòthachd an ath-charbaireachaidh, ùine gluasad an iarainn leaghte agus co-dhèanamh ceimigeach an iarainn leaghte.
(2) Chan e a-mhàin gun urrainn dha ath-charburizer seòrsa grafait àrd-inbhe feartan meacanaigeach tilgeadh a leasachadh, an structar meatailteach a leasachadh, ach cuideachd coileanadh giollachd tilgeadh a leasachadh. Mar sin, nuair a thathar a’ dèanamh thoraidhean cudromach leithid blocaichean siolandair agus cinn siolandair ann am pròiseas leaghaidh fùirneis inntrigidh, thathas a’ moladh ath-charburizers seòrsa grafait àrd-inbhe a chleachdadh.
Àm puist: 8 dhen t-Samhain 2022