Анализа унутрашњих фактора који утичу на брзину растварања рекарбуризатора

Кључни фактори који утичу на брзину растварања рекарбуризатора могу се систематски поделити у две категорије: својства рекарбуризатора (интринзични фактори) и услови процеса топљења (спољни фактори). Данас ћемо анализирати унутрашње факторе:
Кеи Цонцепт
Растварање рекарбуризатора у растопљеном гвожђу је у суштини процес преноса масе који укључује влажење, међуфазне реакције, дифузију и конвекцију. Сваки фактор који утиче на ове процесе на крају ће утицати на брзину растварања.
Својства рецарбуризера (унутарњи фактори)
Ово је основни фактор који одређује брзину растварања.
1. Степен графитизације (најкритичнији фактор)
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 степени).
Утицај:
Високо графитизовани рекарбуризатори: атоми угљеника су повезани једни са другима помоћу слабих ван дер Валсових сила, омогућавајући растопљеном гвожђу да лако продре у међуслојеве и да се атоми угљеника „одлепе“ и растворе. Ово резултира изузетно брзом брзином растварања и високом стопом апсорпције.
Не-рекарбуризатори (као што је обични калцинисани петролеј кокс): Структура угљеника је неуређена и густа, што захтева да атоми угљеника разбију јаче хемијске везе пре него што уђу у растопљено гвожђе. Сходно томе, брзина растварања је спора и испарљивија материја се сагорева.
Закључак: Вештачки графитизовани рекарбуризатори имају јасну предност у брзини растварања.
2. Величина честица и структура пора
Величина честица: Постоји оптималан опсег.
Превише фино: Упркос великој површини, има тенденцију да лебди на површини растопљеног гвожђа, где се оксидује и сагорева (манифестује се као пламен и димљење), не успевајући да ефикасно потоне у растопљено гвожђе и учествује у растварању, смањујући ефективну брзину растварања.
Превише грубо: Укупна површина контакта је мала, што захтева споро растварање споља у унутрашњост након потонућа на дно. Ово резултира дугим временом растварања и можда неће бити потпуно растворено пре изласка из пећи.
Принцип: Величина честица треба да обезбеди да рекарбуризатор може брзо да продре у слој шљаке и потоне у растопљено гвожђе, истовремено пружајући довољно реакционог простора. Величина честица се обично бира на основу капацитета пећи. Порозност: Порозна структура обезбеђује канале за продирање растопљеног гвожђа, значајно повећавајући површину реактивног интерфејса и апсорбујући растопљено гвожђе попут сунђера, значајно убрзавајући брзину растварања.
3. Чистоћа (сумпор, пепео и испарљиви садржај)
Садржај сумпора: Сумпор је површински{0}}активни елемент који се адсорбује на површини рекарбуризатора, смањујући његову способност влажења растопљеним гвожђем и делујући као баријера за растварање атома угљеника. Што је већи садржај сумпора, то је спорија брзина растварања.
Испарљиве материје: Висок садржај испарљивих материја указује на висок садржај "сировог" рекарбуризатора и непотпуну карбонизацију. На високим температурама, ово брзо ослобађа гасове, што доводи до превртања и плутања рекарбуризатора у растопљеном гвожђу, спречавајући стабилно растварање и продужавајући време топљења.
Пепео: Пепео (првенствено СиО₂, Ал₂О₃, итд.) се не раствара и формира заштитни филм на површини рекарбуризатора, ометајући контакт између растопљеног гвожђа и угљеника.