Analyse af iboende faktorer, der påvirker opløsningshastigheden af ​​recarburizers

Nøglefaktorerne, der påvirker opløsningshastigheden af ​​recarburizers kan systematisk opdeles i to kategorier: recarburizerens egenskaber (iboende faktorer) og smelteprocesbetingelserne (ydre faktorer). I dag vil vi analysere de iboende faktorer:
Nøglekoncept
Opløsningen af ​​recarburizers i smeltet jern er i det væsentlige en masseoverførselsproces, der involverer befugtning, grænsefladereaktioner, diffusion og konvektion. Enhver faktor, der påvirker disse processer, vil i sidste ende påvirke opløsningshastigheden.
Egenskaber for genkarburator (iboende faktorer)
Dette er den grundlæggende faktor, der bestemmer opløsningshastigheden.
1. Grad af grafitisering (den mest kritiske faktor)
Mechanism: Graphitization refers to the transformation of carbon atoms from a disordered arrangement to an ordered layered crystal structure (similar to natural graphite) at high temperatures (>2500 grader).
Indflydelse:
Stærkt grafitiserede recarburizers: Kulstofatomerne er bundet til hinanden af ​​svage van der Waals-kræfter, hvilket gør det muligt for smeltet jern let at trænge ind i mellemlagene, og kulstofatomerne kan "skrælles af" og opløses. Dette resulterer i en ekstrem hurtig opløsningshastighed og en høj absorptionshastighed.
Ikke-grafitiserende forkulningsapparater (såsom almindelig brændt petroleumskoks): Kulstofstrukturen er uordnet og tæt, hvilket kræver, at kulstofatomer bryde stærkere kemiske bindinger, før de kommer ind i det smeltede jern. Følgelig er opløsningshastigheden langsom, og mere flygtigt stof forbrændes.
Konklusion: Kunstige grafitiserede recarburizers har en klar fordel med hensyn til opløsningshastighed.
2. Partikelstørrelse og porestruktur
Partikelstørrelse: Der er en optimal rækkevidde.
For fint: På trods af et stort overfladeareal har det en tendens til at flyde på overfladen af ​​det smeltede jern, hvor det oxideres og brændes (manifisteret som flammende og rygende), idet det ikke effektivt synker ned i det smeltede jern og deltager i opløsningen, hvilket reducerer den effektive opløsningshastighed.
For grov: Det samlede kontaktareal er lille, hvilket kræver langsom opløsning udefra og ind efter synkning til bunden. Dette resulterer i en lang opløsningstid og er muligvis ikke helt opløst, før den forlader ovnen.
Princip: Partikelstørrelsen skal sikre, at recarburizeren hurtigt kan trænge ind i slaggelaget og synke ned i det smeltede jern, samtidig med at det giver tilstrækkeligt reaktionsareal. Partikelstørrelsen vælges typisk ud fra ovnens kapacitet. Porøsitet: Den porøse struktur giver kanaler for smeltet jern at trænge ind, hvilket i høj grad øger det reaktive grænsefladeområde og absorberer det smeltede jern som en svamp, hvilket signifikant accelererer opløsningshastigheden.
3. Renhed (svovl, aske og flygtigt indhold)
Svovlindhold: Svovl er et-overfladeaktivt grundstof, der adsorberer på forkulningsapparatets overflade, hvilket reducerer dets befugtningsevne af det smeltede jern og fungerer som en barriere for opløsning af kulstofatomer. Jo højere svovlindhold, jo langsommere er opløsningshastigheden.
Flygtige stoffer: Et højt indhold af flygtige stoffer indikerer et højt indhold af "rå" forkulningsmiddel og ufuldstændig karbonisering. Ved høje temperaturer frigiver dette gasser hurtigt, hvilket får recarburizeren til at vælte og flyde i det smeltede jern, hvilket forhindrer stabil opløsning og forlænger smeltetiden.
Aske: Aske (primært SiO2, Al2O3 osv.) opløses ikke og danner en barrierefilm på forkulningsapparatets overflade, hvilket hindrer kontakt mellem det smeltede jern og kulstof.