มีสารเพิ่มคาร์บอนกี่ชนิดที่ใช้ในการหล่อโลหะ?

วิธีการป้อนเตาเผา

สารเพิ่มคาร์บอนเหมาะสำหรับการหลอมในเตาเหนี่ยวนำ แต่การใช้งานเฉพาะเจาะจงจะแตกต่างกันไปตามข้อกำหนดของกระบวนการผลิต

(1) ในการหลอมด้วยเตาหลอมความถี่ปานกลางโดยใช้สารเพิ่มคาร์บอนตามอัตราส่วนหรือเทียบเท่าคาร์บอนที่ต้องการกับวัสดุที่เติมลงในส่วนล่างของเตาหลอม อัตราการฟื้นตัวสามารถสูงกว่า 95%

(2) การหลอมเหล็กเหลว หากปริมาณคาร์บอนไม่เพียงพอ ให้ปรับเวลาคาร์บอนก่อน จากนั้นจึงเติมสารเพิ่มคาร์บอน โดยการให้ความร้อนแก่เหล็กเหลว การกวนด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหรือการกวนด้วยมือเพื่อละลายคาร์บอนที่ดูดซับ อัตราการฟื้นตัวสามารถอยู่ที่ประมาณ 90% หากเป็นกระบวนการเพิ่มคาร์บอนที่อุณหภูมิต่ำ นั่นคือ การหลอมเหล็กเหลวเพียงบางส่วนที่อุณหภูมิต่ำ สารเพิ่มคาร์บอนทั้งหมดจะถูกเติมลงในเหล็กเหลวในครั้งเดียว ในขณะเดียวกันก็กดสารเพิ่มคาร์บอนลงในเหล็กเหลวพร้อมกับวัสดุแข็งเพื่อป้องกันไม่ให้สารเพิ่มคาร์บอนลอยอยู่บนผิวเหล็กเหลว วิธีนี้สามารถเพิ่มคาร์บอนในเหล็กเหลวได้มากกว่า 1.0%

การใช้สารเพิ่มความแข็งในเตาหลอมแบบเหนี่ยวนำอย่างถูกต้อง

1. ในการใช้เตาไฟฟ้าขนาด 5 ตันขึ้นไป วัตถุดิบต้องเป็นชนิดเดียวและคงที่ เราขอแนะนำวิธีการเติมแบบกระจาย โดยพิจารณาจากปริมาณคาร์บอนที่ต้องการ และอัตราส่วนของส่วนผสม ให้เติมสารเพิ่มคาร์บอนและโลหะลงไปพร้อมกับวัตถุดิบแต่ละชุดในส่วนล่างของเตา โดยใส่โลหะหนึ่งชั้นและสารเพิ่มคาร์บอนหนึ่งชั้น อัตราการดูดซับคาร์บอนสามารถสูงถึง 90%-95% สารเพิ่มคาร์บอนต้องไม่เกิดตะกรันในระหว่างการหลอม มิฉะนั้นจะเกิดการปนเปื้อนในตะกรันของเสีย ส่งผลกระทบต่อการดูดซับคาร์บอน

2. ใช้เตาเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางขนาดประมาณ 3 ตัน โดยใช้วัตถุดิบชนิดเดียวและคงที่ แนะนำวิธีการเติมแบบรวมศูนย์ เมื่อหลอมเหล็กหลอมเหลวปริมาณเล็กน้อยหรือเหลืออยู่ในเตา ให้เติมสารเพิ่มคาร์บอนลงบนพื้นผิวของเหล็กหลอมเหลวในครั้งเดียว แล้วจึงเติมโลหะลงไปทันที สารเพิ่มคาร์บอนจะถูกกดเข้าไปในเหล็กหลอมเหลว เพื่อให้สารเพิ่มคาร์บอนสัมผัสกับเหล็กหลอมเหลวอย่างเต็มที่ และมีอัตราการดูดซึมมากกว่า 90%

3. ในการใช้เตาไฟฟ้าความถี่กลางขนาดเล็ก โดยใช้วัตถุดิบเป็นเหล็กหล่อและสารที่มีคาร์บอนสูงอื่นๆ เราแนะนำให้ปรับปริมาณสารเพิ่มคาร์บอนให้เหมาะสม หลังจากหลอมเหล็ก/เหล็กหลอมเหลวแล้ว ให้ปรับปริมาณคาร์บอน โดยสามารถเติมสารเพิ่มคาร์บอนลงบนพื้นผิวของเหล็ก/เหล็กหลอมเหลวได้ ผ่านการกวนด้วยกระแสน้ำวนของเหล็ก (เหล็ก) หรือการกวนด้วยมือ เพื่อละลายและดูดซับผลิตภัณฑ์ อัตราการดูดซับคาร์บอนอยู่ที่ประมาณ 93%

วิธีการคาร์บูไรเซชันภายนอกเตาเผา

1. พ่นผงกราไฟต์เข้าไปในถุง

การใช้ผงกราไฟต์เป็นสารเพิ่มคาร์บอน โดยเป่าเข้าไปในปริมาณ 40 กก./ตัน คาดว่าจะทำให้ปริมาณคาร์บอนในเหล็กหลอมเหลวเพิ่มขึ้นจาก 2% เป็น 3% เมื่อปริมาณคาร์บอนในเหล็กหลอมเหลวเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ อัตราการใช้ประโยชน์ของคาร์บอนจะลดลง อุณหภูมิของเหล็กหลอมเหลวก่อนการเพิ่มคาร์บอนอยู่ที่ 1600℃ และอุณหภูมิเฉลี่ยหลังการเพิ่มคาร์บอนอยู่ที่ 1299℃ โดยทั่วไปแล้ว การเพิ่มคาร์บอนด้วยผงกราไฟต์จะใช้ไนโตรเจนเป็นตัวนำ แต่ในสภาพการผลิตทางอุตสาหกรรม อากาศอัดจะสะดวกกว่า และออกซิเจนในอากาศอัดจะเผาไหม้และผลิต CO ซึ่งความร้อนจากปฏิกิริยาเคมีสามารถชดเชยการลดลงของอุณหภูมิได้บางส่วน และบรรยากาศการลด CO นั้นเอื้อต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพของการเพิ่มคาร์บอน

2. การใช้สารเพิ่มคาร์บอนให้กับเหล็ก

สามารถใส่ผงกราไฟต์ 100-300 กรัมลงในสารเพิ่มคาร์บอน หรือเทลงในรางจ่ายเหล็กหลังจากที่เหล็กออกจากเตาแล้ว คนให้เข้ากันอย่างทั่วถึง เพื่อให้คาร์บอนละลายและดูดซับได้มากที่สุด อัตราการคืนตัวของคาร์บอนอยู่ที่ประมาณ 50%

ในการใช้สารเพิ่มความแข็งแบบคาร์บอน ควรให้ความสนใจกับปัญหาดังกล่าว

หากเติมสารเพิ่มคาร์บอนเร็วเกินไป สารเพิ่มคาร์บอนจะเกาะติดอยู่ใกล้ก้นเตาได้ง่าย และสารเพิ่มคาร์บอนที่เกาะติดอยู่กับผนังเตาจะไม่สามารถหลอมรวมเข้ากับเหล็กหลอมเหลวได้ง่าย ในทางกลับกัน หากเติมช้าเกินไป ก็จะพลาดโอกาสในการเพิ่มคาร์บอน ส่งผลให้การหลอมเหลวช้าลงและใช้เวลานานขึ้น ซึ่งไม่เพียงแต่จะทำให้การวิเคราะห์และปรับองค์ประกอบทางเคมีล่าช้าเท่านั้น แต่ยังเสี่ยงต่ออันตรายที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปอีกด้วย ดังนั้น ควรเติมสารเพิ่มคาร์บอนหรือค่อยๆ เติมโลหะลงไปในระหว่างกระบวนการหลอมเพื่อให้สารเพิ่มคาร์บอนผสมเข้ากับเหล็ก

เช่น ในกรณีที่มีการเติมสารในปริมาณมาก สามารถใช้ร่วมกับเตาเหนี่ยวนำได้ เมื่อพิจารณาถึงการเกิดความร้อนสูงเกินไปของเหล็กหลอมเหลว เพื่อให้แน่ใจว่าเวลาในการดูดซับคาร์บอนไนเซอร์ในเหล็กหลอมเหลวอยู่ที่ 10 นาที โดยอาศัยผลการกวนด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้คาร์บอนไนเซอร์ดูดซับได้อย่างเต็มที่ และในอีกด้านหนึ่ง สามารถลดปริมาณไนโตรเจนที่นำเข้าไปในคาร์บอนไนเซอร์ได้

อย่าเติมทีเดียว ให้เติมทีละน้อย และสุดท้ายให้หลอมส่วนหนึ่ง ใส่เหล็กที่ร้อนแล้วส่วนหนึ่ง (ประมาณหนึ่งแพ็ค) ลงในถุง แล้วนำกลับไปใส่ในเตาเผาเพิ่มคาร์บอน 1-2 ครั้ง จากนั้นจึงเติมตะกรันและโลหะผสม

มีหลายแง่มุมที่ควรให้ความสนใจ:

1. สารเพิ่มความแข็งแบบคาร์บอนไนซ์ดูดซึมได้ยาก (หากไม่ผ่านการเผา)

2. การกระจายตัวของอนุภาคเถ้าจากสารเพิ่มคาร์บอนไม่สม่ำเสมอ

3. เข้าร่วมช้าเกินไป;

4. วิธีการเชื่อมต่อไม่ถูกต้อง และใช้การเชื่อมต่อแบบเป็นชั้น ควรหลีกเลี่ยงการใช้เหล็กหลอมเหลวมากเกินไปและตะกรันมากเกินไปเมื่อเติมลงไป

5. พยายามอย่าใช้วัสดุที่เป็นสนิมมากเกินไป

คุณลักษณะของสารเพิ่มความแข็งคุณภาพสูง

1. ขนาดอนุภาคปานกลาง ความพรุนสูง และอัตราการดูดซับเร็ว

2. มีองค์ประกอบทางเคมีบริสุทธิ์ มีคาร์บอนสูง กำมะถันต่ำ มีส่วนประกอบที่เป็นอันตรายน้อยมาก และมีอัตราการดูดซับสูง

3. โครงสร้างผลึกกราไฟต์ของผลิตภัณฑ์ดี ช่วยเพิ่มความสามารถในการเกิดนิวเคลียสของเหล็กหลอมเหลวเดิม เพิ่มจำนวนก้อนเหล็กในกระบวนการหล่อ และเพิ่มนิวเคลียสกราไฟต์ในเหล็กหลอมเหลวของเตาหลอมไฟฟ้า ปรับปรุงและกระจายหมึกฟอสซิลในชิ้นงานหล่อให้สม่ำเสมอ

4. ประสิทธิภาพและความเสถียรที่ยอดเยี่ยม

การเลือกใช้สารเพิ่มคาร์บอนที่เหมาะสมจะช่วยลดต้นทุนการผลิตโลหะหลอมเหลว ปรับปรุงคุณภาพของโลหะหลอมเหลวและชิ้นงานหล่อ ทำให้โรงงานหลอมโลหะและโรงงานหล่อมีประสิทธิภาพมากขึ้น