რატომ არის მაღალი ფიქსირებული ნახშირბადის და დაბალი გოგირდის, დაბალი აზოტის და დაბალი ფერფლის შემცველობა ასე მნიშვნელოვანი ნახშირბადის დანამატებისთვის?

მაღალი ფიქსირებული ნახშირბადის და დაბალი გოგირდის, დაბალი აზოტის და დაბალი ნაცრის შემცველობა გადამწყვეტია კარბურიზაციის აგენტებისთვის, რადგან ეს მაჩვენებლები პირდაპირ გავლენას ახდენს კარბურიზაციის ეფექტურობაზე, ჩამოსხმის ხარისხსა და წარმოების ხარჯებზე და წარმოადგენს კარბურიზაციის აგენტების მუშაობის შეფასების ძირითად პარამეტრებს. კონკრეტული ანალიზი შემდეგია:

1. მაღალი ფიქსირებული ნახშირბადი: ნახშირბადის ეფექტურობის გაზრდის ქვაკუთხედი
ძირითადი ფუნქცია: ფიქსირებული ნახშირბადი არის ეფექტური კომპონენტი, რომელიც რეალურად მონაწილეობს ნახშირბადის დანამატში ნახშირბადის მატებაში და მისი შემცველობა პირდაპირ განსაზღვრავს ნახშირბადის მატების ეფექტს. რაც უფრო მაღალია ფიქსირებული ნახშირბადის შემცველობა, მით უფრო მეტი ნახშირბადის ელემენტის მიწოდება შეუძლია ნახშირბადის დანამატს მასის ერთეულზე და მით უფრო მაღალია ნახშირბადის დამატების ეფექტურობა.
ეკონომიურობა: მაღალი ფიქსირებული ნახშირბადის შემცველობა ამცირებს გამოყენებული ნახშირბადის დანამატის რაოდენობას და წარმოების ხარჯებს. მაგალითად, თუ ფიქსირებული ნახშირბადის შემცველობა 90%-დან 95%-მდე გაიზრდება, ნახშირბადის გაზრდის ეფექტურობა შეიძლება გაიზარდოს 10%-დან 15%-მდე, ამავდროულად შემცირდეს ისეთი მინარევების, როგორიცაა ნაცარი, ჩარევა დნობის პროცესზე.
პროცესის თავსებადობა: ინდუქციური ღუმელის დნობისას, მაღალი ფიქსირებული ნახშირბადის შემცველობის კარბურიზაციის აგენტები შეიძლება უფრო სწრაფად გაიხსნას და თანაბრად გაიფანტოს, რითაც თავიდან აცილებულია ჩამოსხმის მუშაობის რყევები, რომლებიც გამოწვეულია ნახშირბადის არათანაბარი შთანთქმით.
2. დაბალი ნაცრის შემცველობა: ამცირებს მინარევების ჩარევას და ზრდის დნობის ეფექტურობას
ნაცრის საფრთხე: ნაცარი ნახშირბადის დანამატებში (მაგალითად, ლითონის ოქსიდები, სილიკატები და ა.შ.) არსებული არანახშირბადოვანი მინარევია. თუ მისი შემცველობა ძალიან მაღალია, ის წარმოქმნის წიდის ფენას, რომელიც ფარავს ნახშირბადის ნაწილაკებს და ხელს უშლის მათ დაშლას, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ნახშირბადის შთანთქმის სიჩქარეს. მაგალითად, როდესაც ნაცრის შემცველობა 2%-დან 5%-მდე იზრდება, ნახშირბადის შთანთქმის სიჩქარე შეიძლება 20%-დან 30%-მდე შემცირდეს.
პროცესის დატვირთვა: ნაცრის მაღალი შემცველობა ასევე გაზრდის წიდის რაოდენობას, გაახანგრძლივებს წიდის გაწმენდის დროს და გაზრდის ენერგიის მოხმარებას და შრომის ინტენსივობას. დნობის ღარის ინდუქციურ ღუმელში ნაცრის დაგროვებამ შეიძლება დაახშოს დნობის ღარი და შეამციროს ელექტროეფექტურობა.
ხარისხის რისკი: ნაცარში არსებული მინარევები შეიძლება შეაღწიოს ჩამოსხმულ მასალებში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დეფექტები, როგორიცაა ფორიანობა და შეკუმშვის ღრუები, რამაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს მექანიკურ თვისებებსა და ზედაპირის ხარისხზე.
3. გოგირდის დაბალი შემცველობა: ხელს უშლის სფეროიდიზაციის ჩარევას და უზრუნველყოფს თუჯის მუშაობას
გოგირდის საფრთხეები: გოგირდი „მავნე ელემენტია“ დრეკადი რკინისთვის. მას შეუძლია ხელი შეუშალოს სფეროიდიზაციის აგენტების (მაგალითად, მაგნიუმი და იშვიათმიწა ელემენტები) ფუნქციას, გამოიწვიოს გრაფიტის სფეროების დამახინჯება და რაოდენობის შემცირება, და გრაფიტის ფანტელების გაჩენაც კი, რაც სერიოზულად ამცირებს ჩამოსხმული მასალების სიმტკიცესა და სიმტკიცეს.
პროცესის მოთხოვნები: დრეკადი რკინის წარმოებისას, თავდაპირველ გამდნარ რკინაში გოგირდის შემცველობა მკაცრად უნდა იყოს კონტროლირებადი ≤0.015%-ზე. ამიტომ, ნახშირბადის დანამატში გოგირდის შემცველობა უნდა იყოს უკიდურესად დაბალი (ჩვეულებრივ ≤0.05%), რათა თავიდან იქნას აცილებული გოგირდის დამატების რისკი.
ნაცრისფერი თუჯის გამონაკლისები: ნაცრისფერ თუჯს ცემენტიტის სტაბილიზაციისა და გრაფიტიზაციის გაფართოების თავიდან ასაცილებლად გოგირდის გარკვეული შემცველობა (0.06%-0.12%) სჭირდება. თუმცა, კარბურიზატორის გოგირდის შემცველობა მაინც ზომიერად უნდა იყოს კონტროლირებადი, რათა თავიდან იქნას აცილებული გოგირდის ჭარბი შემცველობა, რაც თეთრი თუჯის წარმოქმნის ტენდენციას იწვევს.
4. აზოტის დაბალი შემცველობა: ხელს უშლის ფორიანობის დეფექტებს და ოპტიმიზაციას უკეთებს მეტალოგრაფიულ სტრუქტურას
აზოტის დუალურობა: ნაცრისფერ თუჯში აზოტს შეუძლია პერლიტის სტაბილიზაცია და გრაფიტის მოხრა და პასივაცია, რითაც აძლიერებს მექანიკურ თვისებებს (როგორიცაა დაჭიმვის სიმტკიცე და სიმტკიცე). თუმცა, როდესაც აზოტის შემცველობა აღემატება წონასწორობის კონცენტრაციას (დაახლოებით 140 ppm), ჩამოსხმული ნაკეთობები მიდრეკილია ბზარისებრი აზოტის ფორების განვითარებისკენ, რაც იწვევს ჯართის სიჩქარის ზრდას.
პროცესის კონტროლი: ნაცრისფერი თუჯისთვის გამოყენებული კარბურიზატორის აზოტის შემცველობა, როგორც წესი, კონტროლდება 70-120 PPM-ზე, ხოლო დრეკადი რკინისთვის, რომელიც უფრო მგრძნობიარეა ფორიანობის მიმართ, უნდა შეირჩეს უფრო დაბალი აზოტის შემცველობის მქონე კარბურიზატორი (მაგალითად, ≤200 ppm).
მაღალი დონის გამოყენების მოთხოვნები: ძრავის ლილვების მსგავს ზუსტ ჩამოსხმებში, აზოტის ჭარბმა შემცველობამ შეიძლება გამოიწვიოს დაბალი ხარისხის მექანიკური თვისებები. ამიტომ, აზოტის დაბალი შემცველობის ნახშირბადის დანამატები გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა.
ყოვლისმომცველი გავლენა: ეფექტური, მაღალი ხარისხის და დაბალი ღირებულების ჩამოსხმის გარანტია
მაღალეფექტური ნახშირბადის შემცველობის გაზრდა: მაღალი ფიქსირებული ნახშირბადი და დაბალი ფერფლის შემცველობა უზრუნველყოფს ნახშირბადის სწრაფ გახსნას და შეწოვას, რაც ამცირებს დნობის დროს.
მაღალი ხარისხის ჩამოსხმული მასალები: გოგირდისა და აზოტის დაბალი შემცველობა ხელს უშლის სფეროიდიზაციის ჩავარდნას და ფორიანობის დეფექტებს, რაც უზრუნველყოფს მექანიკურ თვისებებს და ზედაპირის ხარისხს.
ხარჯების კონტროლი: გამოყენებული ნახშირბადის დანამატის რაოდენობის შემცირებით, ენერგომოხმარების და დეფექტური პროდუქტების მაჩვენებლის შემცირებით, წარმოების საერთო ღირებულება მნიშვნელოვნად შემცირდა.
ეგზემპლარის ვერიფიკაცია
გრაფიტის ნახშირბადის დანამატი: ფიქსირებული ნახშირბადი ≥99%, ნაცრის შემცველობა ≤0.5%, გოგირდი ≤0.05%, აზოტი ≤200 ppm. ის შესაფერისია დრეკადი რკინისთვის და აქვს 90%-ზე მეტი ნახშირბადის დამატების ეფექტურობა.
კალცინირებული ანტრაციტის ნახშირბადის დანამატი: ფიქსირებული ნახშირბადი 90%-95%, ნაცარი 4%-5%, გოგირდი 0.3%-0.5%, აზოტი 800-1200 ppm. გამოდგება ნაცრისფერი თუჯისთვის, მაგრამ დოზის კონტროლი საჭიროა გოგირდისა და აზოტის ჭარბი რაოდენობით გამოყენების თავიდან ასაცილებლად.