I. Чӣ тавр рекарбюризаторҳоро тасниф кардан мумкин аст
Карбюраторҳоро аз рӯи ашёи хомашон тақрибан ба чор намуд тақсим кардан мумкин аст.
1. Графити сунъӣ
Ашёи хоми асосӣ барои истеҳсоли графити сунъӣ кокси нафтии калсиншудаи баландсифати хокадоршуда мебошад, ки ба он асфалт ҳамчун пайвандкунанда илова карда мешавад ва миқдори ками дигар маводҳои ёрирасон илова карда мешаванд. Пас аз омехта кардани ашёи хоми гуногун, онҳо пресс карда мешаванд ва шакл дода мешаванд ва сипас дар атмосфераи ғайриоксидкунанда дар ҳарорати 2500-3000°C коркард карда мешаванд, то онҳо графитизатсия шаванд. Пас аз коркарди ҳарорати баланд, миқдори хокистар, сулфур ва газ ба таври назаррас кам мешавад.
Аз сабаби нархи гарони маҳсулоти графити сунъӣ, аксари рекарбюризаторҳои графити сунъӣ, ки одатан дар корхонаҳои рехтагарӣ истифода мешаванд, маводи такроран коркардшуда ба монанди чипҳо, электродҳои партов ва блокҳои графит ҳангоми истеҳсоли электродҳои графитӣ барои кам кардани хароҷоти истеҳсолӣ мебошанд.
Ҳангоми гудохтани оҳани чандир, барои баланд бардоштани сифати металлургии оҳани рехтагарӣ, графити сунъӣ бояд интихоби аввалин барои рекарбюризатор бошад.
2. Кокси нафтӣ
Кокси нафтӣ як рекарбюризатори васеъ истифодашаванда аст.
Кокси нафтӣ маҳсулоти иловагиест, ки тавассути коркарди нафти хом ба даст оварда мешавад. Боқимондаҳо ва қатраҳои нафтӣ, ки тавассути дистилятсия дар фишори муқаррарӣ ё зери фишори пастшудаи нафти хом ба даст оварда мешаванд, метавонанд ҳамчун ашёи хом барои истеҳсоли кокси нафтӣ истифода шаванд ва сипас кокси нафтии сабзро пас аз кокскунӣ ба даст овардан мумкин аст. Истеҳсоли кокси нафтии сабз тақрибан камтар аз 5% миқдори нафти хоми истифодашударо ташкил медиҳад. Истеҳсоли солонаи кокси нафтии хом дар Иёлоти Муттаҳида тақрибан 30 миллион тоннаро ташкил медиҳад. Миқдори ифлосӣ дар кокси нафтии сабз баланд аст, аз ин рӯ онро мустақиман ҳамчун рекарбюризатор истифода бурдан мумкин нест ва аввал бояд калсий карда шавад.
Кокси нафтии хом дар шаклҳои исфанҷмонанд, сӯзанмонанд, донадор ва моеъ дастрас аст.
Кокси нафтии исфанҷӣ бо усули кокси таъхирёфта тайёр карда мешавад. Аз сабаби миқдори зиёди сулфур ва металл, он одатан ҳамчун сӯзишворӣ ҳангоми калсинатсия истифода мешавад ва инчунин метавонад ҳамчун ашёи хом барои кокси нафтии калсиншуда истифода шавад. Кокси исфанҷии калсиншуда асосан дар саноати алюминий ва ҳамчун рекарбюризатор истифода мешавад.
Кокси нафтии сӯзанӣ бо усули кокси таъхирёфта бо ашёи хом бо миқдори зиёди карбогидридҳои ароматӣ ва миқдори ками ифлосӣ тайёр карда мешавад. Ин кокс дорои сохтори ба осонӣ шикасташавандаи сӯзанмонанд аст, ки баъзан онро кокси графитӣ меноманд ва асосан барои тайёр кардани электродҳои графитӣ пас аз калсинатсия истифода мешавад.
Кокси нафтии грануладор дар шакли гранулаҳои сахт буда, аз ашёи хоми дорои миқдори зиёди сулфур ва асфалтен бо усули кокси таъхиршуда истеҳсол карда мешавад ва асосан ҳамчун сӯзишворӣ истифода мешавад.
Кокси нафтии моеъшуда тавассути коксикунонии пайваста дар қабати моеъшуда ба даст оварда мешавад.
Калсинатсияи кокси нафтӣ барои тоза кардани сулфур, намӣ ва моддаҳои бухоршаванда анҷом дода мешавад. Калсинатсияи кокси нафтии сабз дар ҳарорати 1200-1350°C метавонад онро ба карбони қариб холис табдил диҳад.
Истифодабарандагони асосии кокси нафтии калсиншуда саноати алюминий мебошад, ки 70%-и он барои истеҳсоли анодҳое истифода мешавад, ки бокситро кам мекунанд. Тақрибан 6%-и кокси нафтии калсиншуда, ки дар Иёлоти Муттаҳида истеҳсол мешавад, барои рекарбюризаторҳои оҳани рехтагарӣ истифода мешавад.
3. Графити табиӣ
Графити табииро ба ду намуд тақсим кардан мумкин аст: графити порчадор ва графити микрокристаллӣ.
Графити микрокристаллӣ миқдори зиёди хокистар дорад ва одатан ҳамчун рекарбюризатор барои оҳани рехтагарӣ истифода намешавад.
Графити пораҳои гуногун мавҷуданд: графити пораҳои карбони баландро бояд бо усулҳои кимиёвӣ истихроҷ кард ё то ҳарорати баланд гарм кард, то оксидҳои он таҷзия ва бухор шаванд. Миқдори хокистар дар графит баланд аст, аз ин рӯ он барои истифода ҳамчун рекарбюризатор мувофиқ нест; графити карбони миёна асосан ҳамчун рекарбюризатор истифода мешавад, аммо миқдори он чандон зиёд нест.
4. Кока-кола ва антрасит
Дар раванди истеҳсоли пӯлод дар кӯраи камони барқӣ, ҳангоми пуркунӣ кокс ё антраситро ҳамчун рекарбюризатор илова кардан мумкин аст. Аз сабаби хокистарии баланд ва миқдори зиёди бухоршаванда, оҳани рехтагарии кӯраи индуксионӣ ҳамчун рекарбюризатор кам истифода мешавад.
Бо такмили пайвастаи талаботи ҳифзи муҳити зист, таваҷҷӯҳи бештар ба истеъмоли захираҳо зоҳир карда мешавад ва нархи оҳани чуян ва кокс боло меравад, ки дар натиҷа арзиши рехтагарӣ афзоиш меёбад. Рехтагарони бештар ва бештар барои иваз кардани гудозиши анъанавии гунбаз аз танӯрҳои барқӣ истифода мебаранд. Дар аввали соли 2011, коргоҳи қисмҳои хурду миёнаи корхонаи мо низ раванди гудозиши танӯрҳои барқиро барои иваз кардани раванди гудозиши анъанавии гунбаз қабул кард. Истифодаи миқдори зиёди пӯлоди партов дар гудозиши танӯрҳои барқӣ на танҳо метавонад хароҷотро кам кунад, балки хосиятҳои механикии рехтагарӣ низ беҳтар шавад, балки намуди рекарбюризатори истифодашуда ва раванди карбюризатсия нақши калидӣ мебозад.
II. Чӣ тавр r-ро истифода бурдан мумкин астэкарбуриздар кӯраи гудозиши индуксионӣ
1. Намудҳои асосии рекарбюризаторҳо
Маводҳои зиёде ҳамчун рекарбюризаторҳои оҳани рехтагарӣ истифода мешаванд, ки маъмулан графити сунъӣ, кокси нафтии калсиншуда, графити табиӣ, кокс, антрасит ва омехтаҳои аз чунин мавод сохташуда мебошанд.
(1) Графити сунъӣ Дар байни рекарбюризаторҳои гуногуни дар боло зикршуда, сифати беҳтарин графити сунъӣ мебошад. Ашёи хоми асосии истеҳсоли графити сунъӣ кокси нафтии калсиншудаи баландсифати хокашакл мебошад, ки дар он асфалт ҳамчун пайвандкунанда илова карда мешавад ва миқдори ками дигар маводҳои ёрирасон илова карда мешаванд. Пас аз омехта кардани ашёи хоми гуногун, онҳо фишурда ва шакл дода мешаванд ва сипас дар атмосфераи ғайриоксидкунанда дар ҳарорати 2500-3000 °C коркард карда мешаванд, то онҳо графитизатсия шаванд. Пас аз коркарди ҳарорати баланд, миқдори хокистар, сулфур ва газ хеле кам мешавад. Агар кокси нафтӣ дар ҳарорати баланд ё бо ҳарорати нокифояи калсинатсия калсин карда нашавад, ба сифати рекарбюризатор таъсири ҷиддӣ мерасонад. Аз ин рӯ, сифати рекарбюризатор асосан аз дараҷаи графитизатсия вобаста аст. Рекарбюризатори хуб дорои карбони графитӣ (ҳиссаи масса) мебошад. Дар 95% то 98%, миқдори сулфур аз 0,02% то 0,05% ва миқдори нитроген (100 то 200) × 10-6 аст.
(2) Кокси нафтӣ як рекарбюризатори васеъ истифодашаванда аст. Кокси нафтӣ маҳсулоти иловагие мебошад, ки аз коркарди нафти хом ба даст оварда мешавад. Боқимондаҳо ва қатраҳои нафтӣ, ки аз дистилляцияи мунтазами фишор ё дистилляцияи вакуумии нафти хом ба даст оварда мешаванд, метавонанд ҳамчун ашёи хом барои истеҳсоли кокси нафтӣ истифода шаванд. Пас аз кокскунӣ, кокси нафтии хомро ба даст овардан мумкин аст. Миқдори он баланд аст ва онро мустақиман ҳамчун рекарбюризатор истифода бурдан мумкин нест ва аввал бояд калсий карда шавад.
(3) Графити табииро ба ду намуд тақсим кардан мумкин аст: графити порчадор ва графити микрокристаллӣ. Графити микрокристаллӣ миқдори зиёди хокистар дорад ва одатан ҳамчун рекарбюризатор барои оҳани рехтагарӣ истифода намешавад. Навъҳои зиёди графити порчадор мавҷуданд: графити порчадори карбондорро бо усулҳои кимиёвӣ истихроҷ кардан лозим аст ё то ҳарорати баланд гарм кардан лозим аст, то оксидҳои дар он мавҷудбуда таҷзия ва бухор шаванд. Миқдори хокистар дар графит баланд аст ва набояд ҳамчун рекарбюризатор истифода шавад. Графити карбони миёна асосан ҳамчун рекарбюризатор истифода мешавад, аммо миқдори он зиёд нест.
(4) Кокси карбон ва антрасит Дар раванди гудозиши кӯраи индуксионӣ, ҳангоми пуркунӣ кокс ё антрасит метавонад ҳамчун рекарбюризатор илова карда шавад. Аз сабаби хокистарии баланд ва миқдори зиёди моддаҳои бухоршаванда, оҳани рехтагарии кӯраи индуксионӣ ҳамчун рекарбюризатор кам истифода мешавад. Нархи ин рекарбюризатор паст аст ва он ба рекарбюризатори пастсифат тааллуқ дорад.
2. Принсипи карбюризатсияи оҳани гудохта
Дар раванди гудохтани оҳани рехтагарии синтетикӣ, аз сабаби миқдори зиёди партовҳои иловашуда ва миқдори ками C дар оҳани гудохта, барои зиёд кардани карбон бояд карбюризатор истифода шавад. Карбоне, ки дар шакли элемент дар рекарбюризатор мавҷуд аст, ҳарорати гудохтаи 3727°C дорад ва дар ҳарорати оҳани гудохта об карда намешавад. Аз ин рӯ, карбон дар рекарбюризатор асосан дар оҳани гудохта бо ду роҳи ҳал ва диффузия ҳал мешавад. Вақте ки миқдори рекарбюризатори графит дар оҳани гудохта 2,1% аст, графитро мустақиман дар оҳани гудохта ҳал кардан мумкин аст. Падидаи ҳалли мустақими карбонизатсияи ғайриграфитӣ асосан вуҷуд надорад, аммо бо гузашти вақт, карбон тадриҷан дар оҳани гудохта паҳн мешавад ва ҳал мешавад. Барои рекарбюризатсияи оҳани рехтагарӣ, ки бо кӯраи индуксионӣ гудохта мешавад, суръати рекарбюризатсияи рекарбюризатсияи графити кристаллӣ нисбат ба рекарбюризаторҳои ғайриграфитӣ хеле баландтар аст.
Таҷрибаҳо нишон медиҳанд, ки ҳалшавии карбон дар оҳани гудохта тавассути интиқоли массаи карбон дар қабати сарҳадии моеъ дар сатҳи зарраҳои сахт назорат карда мешавад. Бо муқоисаи натиҷаҳои бо зарраҳои кокс ва ангишт бадастомада бо натиҷаҳои бо графит бадастомада, муайян карда шуд, ки суръати диффузионӣ ва ҳалшавии рекарбюризаторҳои графит дар оҳани гудохта нисбат ба зарраҳои кокс ва ангишт хеле тезтар аст. Намунаҳои кокс ва зарраҳои ангишт, ки қисман ҳал шудаанд, бо микроскопи электронӣ мушоҳида карда шуданд ва муайян карда шуд, ки дар сатҳи намунаҳо қабати тунуки хокистарии часпак ба вуҷуд омадааст, ки омили асосии таъсиррасон ба фаъолияти диффузионӣ ва ҳалшавии онҳо дар оҳани гудохта буд.
3. Омилҳое, ки ба таъсири афзоиши карбон таъсир мерасонанд
(1) Таъсири андозаи зарраҳои рекарбюризатор Суръати азхудкунии рекарбюризатор аз таъсири якҷояи суръати ҳалшавӣ ва паҳншавии рекарбюризатор ва суръати талафоти оксидшавӣ вобаста аст. Умуман, зарраҳои рекарбюризатор хурд, суръати ҳалшавӣ тез ва суръати талафот калон мебошанд; зарраҳои карбюризатор калон, суръати ҳалшавӣ суст ва суръати талафот хурд мебошанд. Интихоби андозаи зарраҳои рекарбюризатор ба диаметр ва иқтидори кӯра алоқаманд аст. Умуман, вақте ки диаметр ва иқтидори кӯра калон аст, андозаи зарраҳои рекарбюризатор бояд калонтар бошад; баръакс, андозаи зарраҳои рекарбюризатор бояд хурдтар бошад.
(2) Таъсири миқдори рекарбюризатори иловашуда Дар шароити ҳарорати муайян ва ҳамон таркиби химиявӣ, консентратсияи сершудаи карбон дар оҳани гудохта муайян аст. Дар сатҳи муайяни сершавӣ, ҳар қадар рекарбюризатори бештар илова карда шавад, ҳамон қадар вақти ҳалшавӣ ва паҳншавӣ дарозтар мешавад, ҳамон қадар талафоти мувофиқ зиёдтар мешавад ва суръати азхудкунӣ пасттар мешавад.
(3) Таъсири ҳарорат ба суръати азхудкунии рекарбюризатор. Дар асл, ҳар қадар ҳарорати оҳани гудохта баландтар бошад, ҳамон қадар барои азхудкунӣ ва обшавии рекарбюризатор мусоидтар аст. Баръакс, обшавии рекарбюризатор душвор аст ва суръати азхудкунии рекарбюризатор коҳиш меёбад. Аммо, вақте ки ҳарорати оҳани гудохта хеле баланд аст, гарчанде ки эҳтимоли пурра обшавии рекарбюризатор бештар аст, суръати талафоти сӯхтани карбон афзоиш меёбад, ки дар ниҳоят ба коҳиши миқдори карбон ва коҳиши суръати умумии азхудкунии рекарбюризатор оварда мерасонад. Умуман, вақте ки ҳарорати оҳани гудохта аз 1460 то 1550 °C аст, самаранокии азхудкунии рекарбюризатор беҳтарин аст.
(4) Таъсири омехта кардани оҳани гудохта ба суръати азхудкунии рекарбюризатор Омехтакунӣ барои ҳалшавӣ ва паҳншавии карбон муфид аст ва аз шино кардани рекарбюризатор дар рӯи оҳани гудохта ва сӯхтани он пешгирӣ мекунад. Пеш аз он ки рекарбюризатор пурра ҳал шавад, вақти омехтакунӣ дароз ва суръати азхудкунӣ баланд аст. Омехтакунӣ инчунин метавонад вақти нигоҳдории карбонизатсияро кам кунад, давраи истеҳсолотро кӯтоҳ кунад ва аз сӯхтани унсурҳои хӯлакунанда дар оҳани гудохта пешгирӣ кунад. Аммо, агар вақти омехтакунӣ хеле дароз бошад, он на танҳо ба мӯҳлати хидмати кӯра таъсири калон мерасонад, балки инчунин пас аз ҳал шудани рекарбюризатор талафоти карбонро дар оҳани гудохта зиёд мекунад. Аз ин рӯ, вақти мувофиқи омехта кардани оҳани гудохта бояд барои таъмини пурра азхудкунии рекарбюризатор мувофиқ бошад.
(5) Таъсири таркиби химиявии оҳани гудохта ба суръати азхудкунии рекарбюризатор Вақте ки миқдори аввалияи карбон дар оҳани гудохта баланд аст, дар зери маҳдудияти муайяни ҳалшавандагӣ, суръати азхудкунии рекарбюризатор суст, миқдори азхудкунӣ кам ва талафоти сӯхтан нисбатан калон аст. Сатҳи азхудкунии рекарбюризатор паст аст. Баръакс, вақте ки миқдори аввалияи карбони оҳани гудохта паст аст, дуруст аст. Илова бар ин, кремний ва сулфур дар оҳани гудохта ба азхудкунии карбон халал мерасонанд ва суръати азхудкунии рекарбюризаторҳоро коҳиш медиҳанд; дар ҳоле ки манган ба азхудкунии карбон ва беҳтар кардани суръати азхудкунии рекарбюризаторҳо мусоидат мекунад. Аз ҷиҳати дараҷаи таъсир, кремний бузургтарин аст, баъд манган ва карбон ва сулфур таъсири камтар доранд. Аз ин рӯ, дар раванди воқеии истеҳсолот аввал манган, сипас карбон ва сипас кремний илова карда шаванд.
Вақти нашр: 04 ноябри соли 2022