रीकार्बराइज़र की क्रिया का तंत्र अनिवार्य रूप से एक बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रिया है जो भौतिक विघटन और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कार्बन को रीकार्बराइज़र से पिघले हुए लोहे में स्थानांतरित करता है।
इस प्रक्रिया को तीन मुख्य चरणों में विभाजित किया गया है: तैरना और वितरण → विघटन और प्रसार → अवशोषण और समरूपीकरण।
चरण 1: तैरना और वितरण - शारीरिक संपर्क चरण
जब रीकार्ब्युराइज़र को पिघले हुए लोहे में जोड़ा जाता है (आमतौर पर गलाने के बाद के चरणों के दौरान या टैप करने पर करछुल में), तो यह अपने कम घनत्व के कारण पिघले हुए लोहे की सतह पर तैरता है।
मुख्य बिंदु: रीकार्बराइज़र को पर्याप्त बड़े संपर्क क्षेत्र और पिघले हुए लोहे के साथ पर्याप्त लंबे संपर्क समय की आवश्यकता होती है।
प्रभावित करने वाले कारक:
जोड़ने की विधि: पिघले हुए लोहे की सतह पर सीधे छिड़का जाता है या पिघले हुए लोहे में गहराई तक प्रवेश करने के लिए वायर फीडिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है।
उत्तरार्द्ध अधिक कुशल है और बर्नआउट को कम करता है।
मिश्रित लौह आंदोलन: यांत्रिक, विद्युत चुम्बकीय, या मैन्युअल आंदोलन पुनर्कार्बराइज़र कणों को तोड़ सकता है, पिघले हुए लोहे के साथ उनके संपर्क क्षेत्र को बढ़ा सकता है, उन्हें ढेर होने या पुल बनाने से रोक सकता है, और उन्हें पिघले हुए लोहे के पूल में जल्दी से फैलने की अनुमति दे सकता है।
तरल लोहे का तापमान: तापमान जितना अधिक होगा, तरल लोहे की तरलता उतनी ही बेहतर होगी, जो रीकार्बराइज़र को गीला करने और फैलाने की सुविधा प्रदान करती है।
चरण 2: विघटन और प्रसार - कोर मास ट्रांसफर चरण
रीकार्ब्युराइज़र कणों के गीले होने और तरल लोहे से घिरे होने के बाद, कोर में भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं शुरू होती हैं।
1. इंटरफेशियल विघटन:
रीकार्बराइज़र का मुख्य घटक स्थिर कार्बन (जैसे ग्रेफाइटिक कार्बन) है।
उच्च तापमान पर, तरल लोहे (मुख्य रूप से Fe से बना) और ठोस कार्बन कणों के बीच इंटरफेस पर, कार्बन परमाणु ग्रेफाइट जाली से अलग हो जाते हैं और सीधे तरल लोहे में घुल जाते हैं।
इस प्रक्रिया को इस प्रकार सरल बनाया जा सकता है: C(s) → [C] (ठोस कार्बन लोहे में घुले कार्बन में घुल जाता है)।
इस बिंदु पर, कार्बन कणों के चारों ओर एक स्थानीयकृत उच्च कार्बन सांद्रता क्षेत्र बनता है।
2. संवहन और प्रसार:
क्योंकि कार्बन कणों के चारों ओर तरल लोहे में कार्बन सांद्रता अधिक होती है, जबकि कार्बन कणों से दूर तरल लोहे में कार्बन सांद्रता कम होती है, एक सांद्रता ढाल बनती है।
कार्बन परमाणु उच्च {{0}सांद्रण क्षेत्र से निम्न{1}सांद्रण क्षेत्र (आणविक प्रसार) की ओर फैलते हैं।
साथ ही, पिघले हुए लोहे (संवहन) का प्रवाह लगातार उच्च कार्बन सांद्रता वाले लोहे को हटाता है और इसे कम कार्बन सांद्रता वाले लोहे से भर देता है, जिससे कार्बन स्थानांतरण में काफी तेजी आती है। इस प्रक्रिया को संवहनशील द्रव्यमान स्थानांतरण कहा जाता है।
चरण 3: अवशोषण और समरूपीकरण - अंतिम लक्ष्य चरण
विघटित और फैले हुए कार्बन परमाणु पूरे पिघले हुए लोहे द्वारा अवशोषित होते हैं, अंततः एक समान संरचना प्राप्त करते हैं।
कार्बन अवशोषण: घुले हुए कार्बन परमाणु लोहे के परमाणुओं के साथ मिलकर Fe{0}}C मिश्रधातु बनाते हैं, जिससे पिघले हुए लोहे की समग्र कार्बन सामग्री बढ़ जाती है।
समरूपीकरण: उच्च तापमान पर निरंतर सरगर्मी और प्राकृतिक संवहन के माध्यम से, पिघले हुए लोहे के विभिन्न भागों के बीच कार्बन एकाग्रता का अंतर धीरे-धीरे कम हो जाता है, अंततः एक समान संरचना प्राप्त होती है।
अपर्याप्त समरूपीकरण से कास्टिंग के विभिन्न हिस्सों में असमान गुण और यहां तक कि कार्बन पृथक्करण दोष भी हो सकते हैं।
संक्षेप में: रीकार्बराइज़र की क्रिया का तंत्र एक जटिल भौतिक और रासायनिक प्रक्रिया है, जो विघटन और प्रसार के माध्यम से ठोस चरण से पिघले लौह तरल चरण में कार्बन परमाणुओं के स्थानांतरण पर केंद्रित है।
उच्च अवशोषण दर प्राप्त करने के लिए, रासायनिक बर्नआउट (ऑक्सीकरण) को कम करते हुए, अच्छी भौतिक संपर्क स्थितियों (सरगर्मी और फैलाव) और उचित थर्मोडायनामिक स्थितियों (तापमान) को बनाना और बनाए रखना आवश्यक है। उच्च गुणवत्ता वाला रीकार्बराइज़र और सही प्रक्रिया संचालन कुशल और स्थिर रीकार्बराइजेशन प्राप्त करने की गारंटी है।
