कास्टिंग में मूंगफली के आकार का ग्रेफाइटाइज्ड पेट्रोलियम कोक का अनुप्रयोग: कास्ट आयरन की गुणवत्ता में सुधार के लिए एक प्रमुख तकनीकी मार्गदर्शिका

In cast iron production, particularly for ductile iron and gray iron, the choice of recarburizer directly affects the mechanical properties and yield of the castings. Peanut-Shaped Graphitized Petroleum Coke, with its high fixed carbon content (>97%) और कम सल्फर और नाइट्रोजन अशुद्धियाँ, उच्च गुणवत्ता वाली कास्टिंग करने वाली कंपनियों के लिए एक मुख्य सामग्री बन गई है। हालाँकि, इसका अनोखा "पीन-आकार" रूप भी इसकी आवेदन प्रक्रिया पर विशेष मांग रखता है। अनुचित अनुप्रयोग के परिणामस्वरूप 30% से अधिक कार्बन बर्नआउट हो सकता है, जिसका सीधा असर उत्पादन लागत और कास्टिंग गुणवत्ता पर पड़ता है। यह लेख फाउंड्रीज़ को कुशल पुनर्कार्बनाइजेशन प्राप्त करने में मदद करने के लिए इसके भौतिक गुणों, संचालन प्रक्रियाओं और प्रमुख गुणवत्ता नियंत्रण बिंदुओं का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करता है।

I. सामग्री गुण और चयन: पुनर्कार्बरीकरण दक्षता के लिए नींव रखना

1.1 मुख्य संकेतक: निश्चित कार्बन सामग्री और शुद्धता नियंत्रण

• पिघले हुए लोहे के प्रति टन अधिकतम कार्बन अवशोषण दक्षता सुनिश्चित करने के लिए निश्चित कार्बन सामग्री (रीकार्बराइज़र की प्रभावी कार्बन सामग्री को मापने वाला एक मुख्य संकेतक; सामग्री जितनी अधिक होगी, रीकार्बराइजेशन दक्षता उतनी ही बेहतर होगी) 98% से ऊपर होनी चाहिए।
• अशुद्धता नियंत्रण: राख (<0.5%), sulfur (<0.05%), and nitrogen (<0.02%) must be strictly limited to avoid defects such as slag porosity and pores in castings. This is particularly critical for the spheroidization of ductile iron.
• गुणवत्ता सत्यापन: आपूर्तिकर्ताओं को विस्तृत सामग्री विश्लेषण रिपोर्ट (जैसे एसजीएस परीक्षण) प्रदान करनी होगी और यह सुनिश्चित करने के लिए एक नियमित नमूना तंत्र स्थापित करना होगा कि उत्पादों का प्रत्येक बैच मानकों को पूरा करता है।

1.2 कण आकार और आकार: बर्नआउट जोखिम के साथ विघटन दर को संतुलित करना

"मटर के आकार का" आकार (सामान्य कण का आकार 3{2}}5मिमी) एक दोधारी तलवार है:

• लाभ: बड़ा सतह क्षेत्र, पिघले हुए लोहे के साथ अधिक पूर्ण संपर्क, और सैद्धांतिक विघटन दर पारंपरिक ब्लॉक-आकार वाले रीकार्बराइज़र की तुलना में 20% - 30% तेज़ है।
• जोखिम:

1. तैरना और ऑक्सीकरण: पिघले हुए लोहे की सतह पर बहुत लंबे समय तक रहने वाले छोटे कण ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया (C + O₂ → CO₂) का कारण बन सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उपज में कमी आती है।
2. विद्युतचुंबकीय सरगर्मी हानि: एक प्रेरण भट्टी में, मजबूत विद्युतचुंबकीय बल महीन कणों को ग्रिप गैस के साथ दूर ले जा सकते हैं।

• चयन अनुशंसाएँ: 2-6 मिमी के कण आकार वितरण और उच्च सांद्रता वाले उत्पाद चुनें। जुर्माने की सामग्री (<1mm) should be controlled within 3% to avoid uneven dissolution caused by oversized particles (>8मिमी).

द्वितीय. मुख्य अतिरिक्त प्रक्रियाएं: कोर ऑपरेशन उपज का निर्धारण

2.1 अतिरिक्त समय: "गोल्डन 30 सेकंड्स" सिद्धांत में महारत हासिल करना

ऑन-स्ट्रीम अतिरिक्त निर्देश:

1. टैपिंग ट्रफ या करछुल के तल पर पहले रीकार्बराइज़र की गणना की गई मात्रा (लक्ष्य कार्बन सामग्री अंतर x उपज कारक के 1.2 गुना के रूप में गणना) लागू करें।

2. गर्म (1450-1550 डिग्री) पिघले हुए लोहे के प्रभाव बल का उपयोग करके रीकार्बराइज़र को पिघले हुए लोहे में "धकेलें", जिससे अशांत हलचल पैदा हो।

3. सुनिश्चित करें कि सतह के ऑक्सीकरण समय को कम करने के लिए रीकार्बराइज़र 30 सेकंड के भीतर पिघले हुए लोहे में पूरी तरह से अवशोषित हो जाए।

2.2 तापमान और उत्तेजना: इष्टतम विघटन की स्थिति बनाना

• महत्वपूर्ण तापमान: पिघला हुआ लोहा अपनी चिपचिपाहट को कम करने और कार्बन प्रसार में तेजी लाने के लिए 1450 डिग्री (ग्रे कास्ट आयरन के लिए) या 1500 डिग्री (डक्टाइल आयरन के लिए) से ऊपर पहुंचना चाहिए।

1. हिलाने की तकनीक: भट्ठी में रीकार्बराइज़र जोड़ते समय, रीकार्बराइज़र को पिघले हुए पूल में उसकी आधी गहराई तक दबाने के लिए ग्रेफाइट रॉड का उपयोग करें, फिर 3-5 मिनट के लिए विद्युत चुम्बकीय सरगर्मी करें। करछुल में, निर्बाध मिश्रण प्रक्रिया सुनिश्चित करने के लिए "क्रॉस-स्टिरिंग विधि" को नियोजित किया जा सकता है।

तृतीय. कास्टिंग गुणवत्ता में बहु-आयामी सुधार

3.1 ग्रेफाइट आकृति विज्ञान अनुकूलन: "स्रोत" से यांत्रिक गुणों में सुधार

ग्रेफाइटाइज्ड पेट्रोलियम कोक की उच्च क्रम वाली ग्रेफाइट क्रिस्टल संरचना कच्चा लोहा के लिए उच्च गुणवत्ता वाले ग्रेफाइट न्यूक्लिएशन कोर प्रदान करती है, जिसके परिणामस्वरूप लचीले लोहे में राउंडर और अधिक समान रूप से वितरित ग्रेफाइट नोड्यूल होते हैं। इससे तन्य शक्ति 15%-20% और बढ़ाव 25% से अधिक बढ़ सकता है।

3.2 अशुद्धता नियंत्रण: बाद की प्रसंस्करण लागत को कम करना

कम सल्फर सामग्री गोलाकार एजेंटों (जैसे मैग्नीशियम मिश्र धातु) की खपत को कम करती है, जबकि नियंत्रित नाइट्रोजन सामग्री नाइट्रोजन सरंध्रता को रोकती है, कास्टिंग की दोष पहचान पास दर को लगभग 12% तक बढ़ाती है और पीसने और मरम्मत जैसे प्रसंस्करण के बाद के चरणों को कम करती है।

चतुर्थ. आर्थिक दक्षता और भंडारण प्रबंधन

4.1 लागत अनुकूलन रणनीति

• अनुप्रयोग परिदृश्य: उच्च अंत लचीले लोहे (जैसे पवन टरबाइन कास्टिंग और ऑटोमोटिव चेसिस पार्ट्स) को प्राथमिकता दी जाती है; लागत कम करने के लिए साधारण ग्रे कास्ट आयरन को 50% गैर-ग्रेफाइटाइज्ड पेट्रोलियम कोक के साथ मिलाया जा सकता है, लेकिन सल्फर सामग्री की निगरानी की जानी चाहिए।
• उपज में सुधार के लाभ: 85% उपज के आधार पर, पारंपरिक रीकार्बराइज़र (60% उपज) की तुलना में, रीकार्बराइज़र की लागत लगभग 120 युआन प्रति टन गर्म धातु तक कम की जा सकती है।

4.2 भंडारण विशिष्टताएँ

• भंडारण आर्द्रता 60% से कम बनाए रखी जानी चाहिए। स्टैकिंग ओवरहेड पैलेटों पर नीचे नमीरोधी फिल्म के साथ की जानी चाहिए।
• हाइड्रोजन सरंध्रता के जोखिम से बचने के लिए गीले उत्पादों को उपयोग से पहले 2 घंटे के लिए 120 डिग्री पर ओवन में सुखाया जाना चाहिए।

तीन मुख्य परिचालन युक्तियाँ

1. "दबाएं, छिड़कें नहीं": पिघले हुए लोहे को सतह पर तैरने से रोकने के लिए रीकार्बराइज़र को पिघले हुए लोहे में गहराई तक पहुंचाने के लिए पिघले हुए लोहे के प्रवाह या विशेष उपकरणों का उपयोग करें।

2. "उच्च तापमान + तीव्र उत्तेजना": 1450 डिग्री से ऊपर का पिघला हुआ लोहे का तापमान पूरी तरह से उत्तेजना के साथ मिलकर कार्बन विघटन के लिए इष्टतम थर्मोडायनामिक स्थिति बनाता है।

3. "समय दक्षता निर्धारित करता है": प्रवाह पथ के साथ रीकार्बराइज़र जोड़ने से दक्षता और लागत के बीच इष्टतम संतुलन मिलता है, जिससे उपज लगातार 85% से अधिक होती है।

सामग्री से प्रक्रिया तक व्यापक उन्नयन

बीन के आकार का ग्रेफाइटाइज्ड पेट्रोलियम कोक एक साधारण "एडिटिव" नहीं है, बल्कि एक प्रमुख प्रक्रिया तत्व है जो कच्चे लोहे की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। सामग्री की शुद्धता को सख्ती से नियंत्रित करके और अतिरिक्त समय और आंदोलन को अनुकूलित करके, कंपनियां कास्टिंग प्रदर्शन में काफी सुधार कर सकती हैं और समग्र लागत को कम कर सकती हैं। वास्तविक पिघले हुए लोहे की संरचना और उपकरण विशेषताओं के आधार पर मापदंडों को समायोजित करते हुए, बड़े पैमाने पर आवेदन से पहले 10 - 20 हीट का पायलट परीक्षण करने की सिफारिश की जाती है।