نکات کلیدی پردازش برای استفاده از مواد کربور کننده کک نفتی گرافیت در انواع مختلف کوره

مواد کربورکننده کک نفتی گرافیت، افزودنی‌های کربن دار با خلوص بالا هستند که از کک نفتی از طریق عملیات گرافیتی‌سازی در دمای بالا (بالاتر از 2800 درجه) تهیه می‌شوند. آنها به طور گسترده ای در صنایع ذوب فولاد و ریخته گری استفاده می شوند. در مقایسه با عوامل کربورکننده معمولی، مواد کربن کک نفتی گرافیتی دارای مزایای قابل توجهی مانند محتوای کربن ثابت بالا (98٪ - 99.5٪)، محتوای گوگرد بسیار کم است.<0.05%), low nitrogen content, low ash content, and high absorption rate, making them a key auxiliary material for the production of high-end steel products and castings.

در کاربردهای عملی، انواع کوره‌های مختلف به دلیل تفاوت در اصول ذوب، محیط‌های ذوب و مسیرهای فرآیند، نیازمندی‌های فرآیندی متفاوتی برای استفاده از مواد کربورکننده کک نفتی گرافیتی دارند. تسلط صحیح بر نقاط کلیدی پردازش برای انواع مختلف کوره برای اطمینان از اثرات کربوریزه کردن، کاهش هزینه های تولید و بهبود کیفیت محصول بسیار مهم است.

فولادسازی کوره قوس الکتریکی در حال حاضر یکی از سناریوهای کاربردی مهم برای مواد کربن کک گرافیتی نفتی است که عمدتاً برای تولید فولادهای خاص، فولادهای آلیاژی و قطعات فولادی{0} با کیفیت بالا مناسب است.

1. زمان و توالی جمع

کربوراسیون کوره قوس الکتریکی معمولاً در-کربورسازی بره در طول فرآیند ضربه زدن به کار می‌رود. قبل از ضربه زدن، ماده کربور کننده وزن شده مطابق با الزامات کارت فرآیند آماده می شود. در حین ضربه زدن، پس از خروج تقریباً 20 تن فولاد مذاب، آلیاژسازی و تشکیل سرباره در بره- آغاز می شود. اکسید زدا، عامل کربورکننده، مواد آلیاژی، و مواد تشکیل دهنده سرباره به ترتیب اضافه می شوند و قبل از اینکه حجم ضربه زدن به 80 تن برسد، تمام افزوده ها تکمیل می شود. بازده عامل کربورساز 100% محاسبه می شود و مقدار اضافه شده با توجه به الزامات محتوای کربن ملاقه برای درجات مختلف فولاد تنظیم می شود.

2. الزامات کنترل دما

دمای ضربه زدن در کوره قوس الکتریکی معمولاً بین 1610 تا 1700 درجه است. برای گریدهای فولادی با مقدار زیادی آلیاژ اضافه شده، دمای ضربه زدن را می توان تقریباً 20 درجه افزایش داد. قبل از افزودن کربن، مهم است که سرباره شناور را به طور کامل از کوره خارج کنید تا از تأثیر آن بر انحلال و جذب کربن جلوگیری شود.

3. تطبیق نوع و فرآیند کوره

کوره های قوس الکتریکی باید بر اساس الزامات فولادسازی، نوع افزایش دهنده کربن را به طور انعطاف پذیر انتخاب کنند: در طول مراحل شارژ و ذوب، کک نفتی کلسینه شده می تواند برای کاهش هزینه های مواد خام استفاده شود. با این حال، هنگام ورود به مرحله پالایش یا زمانی که کیفیت فولاد بالاتر مورد نیاز است، کک نفتی گرافیتیزه شده باید برای برآوردن نیازهای گوگرد کم، نیتروژن کم و نرخ جذب بالا استفاده شود.

کوره‌های القایی با فرکانس متوسط-عمدتاً در تولید ریخته‌گری استفاده می‌شوند و تجهیزات اصلی برای تولید قطعات چدن، چدن داکتیل و قطعات فولادی ریخته‌گری هستند. افزایش‌دهنده‌های کربن کک نفت گرافیت به طور گسترده در کوره‌های فرکانس متوسط-استفاده می‌شوند.

1. روش جمع

در طول ذوب در یک کوره القایی با فرکانس متوسط{0}، بالابر کربن باید به قسمت میانی پایین کوره به همراه شارژ کوره بر اساس نسبت مشخص شده یا نیازهای معادل کربن اضافه شود، تا نرخ بازیابی بیش از 95% حاصل شود{2}} **High{3}* Process Carebursing*: از فرآیند کربورسازی ضایعات فولادی با نسبت بالا-استفاده می‌شود، توصیه می‌شود که عامل کربن‌کننده را به‌صورت دسته‌ای به کوره اضافه کنید و آن را بین لایه‌های ضایعات فولادی قرار دهید تا یکنواختی جذب بهبود یابد.

2. انتخاب اندازه ذرات:

هرچه قطر و ظرفیت کوره بزرگتر باشد، اندازه ذرات عامل کربنات کننده باید بزرگتر باشد. برعکس، هرچه قطر و ظرفیت کمتر باشد، اندازه ذرات باید کوچکتر باشد. به طور خاص: اندازه ذرات 0.5-2.5 میلی متر برای کوره های الکتریکی زیر 1 تن مناسب است. اندازه ذرات 2.5-5 میلی متر برای کوره های الکتریکی 1-3 تن مناسب است. و اندازه ذرات 5.0-20 میلی متر برای کوره های الکتریکی 3-10 تن مناسب است. علاوه بر این، در میان همان نوع عامل کربورکننده، اندازه ذرات ریزتر باعث جذب سریعتر و اثرات جذب بهتر می شود.

3. کنترل دما و هم زدن:

پنجره انحلال و جذب بهینه برای کربورسازی 1450-1500 درجه است. هم زدن آهن مذاب برای انحلال و انتشار کربن مفید است. توصیه می شود از انحلال کامل عامل کربور کننده اطمینان حاصل شود. با این حال، زمان هم زدن بیش از حد باعث تشدید اتلاف کربن می شود و عمر پوشش کوره را تحت تاثیر قرار می دهد.

4. تأثیر ترکیب شیمیایی

سیلیکون و گوگرد موجود در آهن مذاب مانع از جذب کربن شده و سرعت جذب افزودنی کربن را کاهش می دهد. در حالی که منگنز به جذب کربن کمک می کند. در تولید واقعی، توالی شارژ معمولاً «ابتدا منگنز، سپس کربن و در نهایت سیلیکون اضافه کنید» است.

1. برنامه تزریق کوره بلند

کک نفتی را می توان به عنوان سوخت تزریقی در کوره های بلند استفاده کرد و جایگزین مقداری زغال سنگ پودر شد. این امر نفوذپذیری و راندمان حرارتی کوره بلند را بهبود می بخشد و واکنش کاهش سنگ آهن را تقویت می کند. توانایی کوره بلند برای مقاومت در برابر دمای انفجار بالا به شدت تحت تأثیر کیفیت مواد خام و سوخت است. ترکیب تزریق کک نفتی با فن‌آوری‌هایی مانند غنی‌سازی اکسیژن بالا می‌تواند اثر صرفه‌جویی در انرژی جایگزینی کک با زغال سنگ در دمای انفجار بالا را افزایش دهد.

2. افزودن کربن در مرحله آهن سازی

افزودن کک نفتی گرافیتی در طی فرآیند آهن‌سازی می‌تواند به طور موثری محتوای کربن در آهن مذاب را افزایش دهد و پایه‌ای ترکیبی برای فولادسازی بعدی مبدل فراهم کند. الزامات اساسی برای مواد کربن‌دهنده مورد استفاده در کوره‌های بلند، محتوای کربن ثابت بالا، محتوای ناخالصی کم و اندازه ذرات متوسط ​​برای اطمینان از راندمان واکنش خوب و پایداری کوره است.

فولادسازی مبدل عمدتاً فولادهای با کربن متوسط ​​و بالا تولید می کند و کربن مجدد معمولاً در طول فرآیند ضربه زدن کامل می شود.

1. الزامات فنی

هنگام ذوب فولادهای متوسط ​​و پرکربن در مبدل ها، از کک نفتی گرافیتی با محتوای ناخالصی کم به عنوان یک عامل کربن دهنده مجدد استفاده می شود. الزامات ویژه برای مواد کربن دهی مجدد مورد استفاده در فولادسازی مبدل بالا عبارتند از: کربن ثابت بیشتر یا مساوی 96٪، مواد فرار کمتر یا مساوی 1.0٪، گوگرد کمتر یا مساوی 0.5٪، رطوبت کمتر یا مساوی 0.5٪، و اندازه ذرات بین 5 میلی متر و اندازه ذرات بین 1. ذرات خیلی ریز به راحتی می سوزند، در حالی که آنهایی که خیلی درشت هستند روی سطح فولاد مذاب شناور می شوند و به راحتی جذب نمی شوند.

2. روش جمع و زمان

کربورسازی مجدد مبدل عمدتاً در طول فرآیند ضربه زدن انجام می شود. کک نفتی کلسینه شده با سولفور کم-یا کک نفتی گرافیتیزه ترجیح داده می‌شود، که نیاز به انحلال سریع، غیر شناور و بدون دود دارد. افزودن یک عامل کربنات کننده در طی فرآیند ضربه زدن نیمه{4}}فولاد، نه تنها کربورسازی عالی را فراهم می کند، بلکه تقریباً هیچ تأثیری بر ریتم کلی تولید فولاد ندارد.

3. مدیریت محتوای اکسیژن

در طی فرآیند استخراج وانادیم در مبدل، مقدار زیادی اکسیژن به آهن مذاب دمیده می‌شود و در نتیجه محتوای اکسیژن بالایی در نیمه{0}}فولاد ایجاد می‌شود که فولاد مذاب را مستعد تلاطم پس از ضربه زدن می‌کند. بنابراین، وضعیت اکسید زدایی فولاد مذاب باید قبل از کربوریزه شدن در مبدل کنترل شود و در صورت لزوم باید از یک اکسید زدا برای اطمینان از میزان جذب عامل کربور کننده استفاده شود.

1. درجه فولاد درجه کربوریزر را تعیین می کند

برای فولاد کربن معمولی، میلگرد و سایر گریدهای فولادی معمولی، می توان از کربورایزر کک نفتی کلسینه شده (96٪ - 98.5٪ کربن ثابت، 0.3٪ - 0.7٪ گوگرد) استفاده کرد. برای-فولاد کربنی با کیفیت بالا،-فولاد آلیاژی پایین، و-فولاد با استحکام بالا، کک نفتی کلسینه شده با گوگرد کم{{7} (98٪-99٪ کربن ثابت، کمتر یا مساوی 0.3٪ گوگرد) توصیه می شود. برای فولاد کربن بالا، فولاد بلبرینگ، فولاد فنری، فولاد ساختاری آلیاژی و سایر گریدهای{12}فولاد بالا، باید از کربورایزر کک نفتی گرافیتیزه شده (98.5%–99.5% کربن ثابت، کمتر یا مساوی 0.05% گوگرد) استفاده شود.

2. اندازه ذرات با ظرفیت کوره مطابقت دارد

قطر و ظرفیت کوره معیار اصلی برای انتخاب اندازه ذرات کربوریزر هستند. کوره‌های الکتریکی با ظرفیت کوچک{1}}از ذرات ریز برای تسریع انحلال و جذب استفاده می‌کنند، در حالی که کوره‌های الکتریکی با ظرفیت بزرگ-از ذرات درشت برای کاهش تلفات اکسیداسیون استفاده می‌کنند.

3. سازگاری با فرآیند

فولادسازی کوره قوس الکتریکی اجازه می دهد تا سوئیچینگ انعطاف پذیر انواع recarburizer در مراحل مختلف. ریخته گری کوره فرکانس متوسط ​​مستلزم انتخاب درجه مناسب گرافیتیزاسیون بر اساس درجه مواد ریخته گری است. کربورسازی مجدد مبدل بر سرعت انحلال و اندازه ذرات مناسب تاکید دارد. تزریق کوره بلند بر اثر جایگزینی سوخت و پایداری کوره تمرکز دارد.

همانطور که صنعت فولاد به سمت توسعه سبز و پیشرفته می‌رود، تقاضا برای-کربورسازهای نفتی گرافیتی با کیفیت بالا همچنان در حال رشد است. انواع کوره های مختلف تاکید متفاوتی بر الزامات فرآیندی کربورایزرها دارند. در کاربردهای عملی، شرکت‌های تولیدی باید به طور علمی نوع کربن‌ساز و پارامترهای فرآیند را بر اساس ویژگی‌های کوره، الزامات درجه فولاد و بودجه هزینه، بهینه‌سازی توالی شارژ و کنترل دما برای دستیابی به کاهش هزینه و بهبود کارایی و در عین حال تضمین کیفیت محصول انتخاب کنند. در آینده، محصولات کربن‌ساز تخصصی با خلوص بالاتر، ناخالصی‌های کمتر و تناسب بهتر برای ذوب هوشمند، به جریان اصلی صنعت تبدیل خواهند شد.