چگونه باید برای جذب حداکثری، رایزر کربن به فولاد مذاب اضافه شود؟
افزایش دهنده کربننقش حیاتی در تولید فولاد و ریخته گری ایفا می کند. هدف اصلی آن افزایش محتوای کربن فولاد مذاب یا آهن برای رسیدن به ترکیب مورد نیاز است. با این حال، کارایی افزودن کربن نه تنها به کیفیت افزایش دهنده کربن بلکه به روش افزودن آن نیز بستگی دارد. تکنیکهای افزودن مناسب میتواند به میزان قابل توجهی نرخ جذب کربن را بهبود بخشد، ضایعات مواد را کاهش دهد و کارایی کلی فرآیند ذوب را افزایش دهد.
1. درک جذب کربن
جذب کربن در فولاد مذاب فرآیند پیچیده ای است که تحت تأثیر عوامل متعددی از جمله دما، شدت هم زدن، اندازه ذرات افزایش دهنده کربن و زمان تماس بین کربن و فلز مذاب قرار می گیرد. برای دستیابی به حداکثر جذب، ذرات کربن باید تماس کافی با فولاد مذاب در دماهای بالا داشته باشند و به اتمهای کربن اجازه انتشار موثر را بدهند.
اگرافزایش دهنده کربنبه اشتباه اضافه می شود-به عنوان مثال، روی سطح مذاب ریخته می شود-ممکن است قبل از جذب شناور شود، اکسید شود یا بسوزد. بنابراین، روش افزودن تعیین می کند که واقعاً چه مقدار کربن به جای از دست دادن اکسیداسیون یا سرباره وارد فولاد می شود.
2. روش های اضافه توصیه شده
روش ایده آل برای اضافه کردنافزایش دهنده کربنبستگی به نوع کوره و فرآیند ذوب خاص مورد استفاده دارد.
(1) کوره القایی:
در کوره های القایی، بهترین عمل اضافه کردن افزایش دهنده کربن به همراه بار فلزی در ابتدای فرآیند ذوب است. مخلوط کردن آن به طور یکنواخت با ضایعات فولاد یا چدن تضمین می کند که افزایش دهنده کربن دفن شده و به تدریج با ذوب شدن شارژ گرم می شود. این امکان تماس کاملتر با فلز مذاب را فراهم میکند و منجر به نرخ جذب بیشتر-اغلب بالای 90 درصد میشود.
افزودن بالابر کربن مستقیماً به حمام مذاب پس از شروع ذوب مؤثر نیست، زیرا کربن تمایل دارد روی سطح شناور شود و بسوزد. اگر اضافه کردن پست- ضروری است، هم زدن فلز مذاب با یک همزن الکترومغناطیسی یا مکانیکی به افزایش انتشار کربن کمک می کند.
(2) کوره قوس الکتریکی (EAF):
در EAF،افزایش دهنده کربنمعمولاً در مرحله شارژ اضافه می شود یا با سیستم تزریق کربن در حمام مذاب دمیده می شود. تزریق پودر کربن ریز به ناحیه دمای بالا-زیر قوس به اطمینان از نفوذ عمیق و انحلال سریعتر کمک میکند. روش تزریق به ویژه برای حفظ محتوای کربن در طول کنترل کربن زدایی موثر است.
(3) کاربردهای کوره یا ریخته گری کوپولا:
برای ریخته گری،افزایش دهنده کربناغلب قبل از ذوب شدن به شارژ یا مستقیماً به آهن مذاب داخل ملاقه اضافه می شود. برای جلوگیری از شناور شدن، مواد کربنی باید زیر لایه ای از فلز مذاب قرار داده شود یا کاملاً مخلوط شود. هم زدن ملاقه مناسب یا استفاده از بالابرنده کربن مبتنی بر گرافی-با ترشوندگی خوب به بهبود جذب کمک می کند.
3. عوامل کلیدی برای حداکثر بهره وری
اندازه ذرات:ذرات با اندازه متوسط{0} (1-5 میلی متر) معمولاً بهترین تعادل را بین سرعت واکنش و بازیابی کربن ایجاد می کنند.
دما:دماهای بالاتر (بالاتر از 1500 درجه) به انحلال سریعتر کربن کمک می کند، اما باید برای جلوگیری از تلفات اکسیداسیون کنترل شود.
مخلوط کردن و هم زدن:حرکت مداوم فلز مذاب باعث افزایش تماس بین کربن و فولاد می شود و توزیع یکنواخت را افزایش می دهد.
ناخالصی کم:افزایش دهنده کربن با گوگرد و خاکستر کم، فولاد تمیزتر و عملکرد جذب بهتر را تضمین می کند.
4. نتیجه گیری
برای به حداکثر رساندن جذب کربن،افزایش دهنده کربنباید در اوایل فرآیند ذوب اضافه شود، به خوبی با بار فلز مخلوط شود و زمان تماس کافی در محیط اکسیداسیون-بالا و کم{1}} داشته باشد. توجه به اندازه ذرات، دما و شرایط اختلاط می تواند کارایی را تا حد زیادی بهبود بخشد. هنگامی که به درستی اعمال شود،-افزایش دهنده کربن با کیفیت بالا نه تنها سطح کربن را تثبیت می کند، بلکه به بهبود کیفیت متالورژی و کاهش هزینه های تولید کمک می کند.
