I. ווי אזוי צו קלאסיפיצירן רעקאַרבורייזערס
קאַרבורייזערס קענען בערך צעטיילט ווערן אין פיר טיפּן לויט זייערע רוי מאַטעריאַלן.
1. קינסטלעכע גראַפיט
דער הויפּט רוי מאַטעריאַל פֿאַר דער פּראָדוקציע פֿון קינסטלעכן גראַפֿיט איז פּודערדיקער הויך-קוואַליטעט קאַלסינירטער פּעטראָלעום קאָק, אין וועלכן אַספֿאַלט ווערט צוגעגעבן ווי אַ בינדער, און אַ קליינע מאָס אַנדערע הילפֿמאַטעריאַלן ווערן צוגעגעבן. נאָכדעם ווי די פֿאַרשידענע רוי מאַטעריאַלן ווערן געמישט צוזאַמען, ווערן זיי געפּרעסט און געפֿאָרעמט, און דערנאָך באַהאַנדלט אין אַ נישט-אָקסידירנדיקער אַטמאָספֿערע ביי 2500-3000 °C צו מאַכן זיי גראַפֿיטיזירט. נאָך הויך טעמפּעראַטור באַהאַנדלונג, ווערן די אַש, שוועבל און גאַז אינהאַלט שטאַרק פֿאַרקלענערט.
צוליב דעם הויכן פרייז פון קינסטלעכע גראַפיט פּראָדוקטן, זענען רובֿ פון די קינסטלעכע גראַפיט רעקאַרבורייזערס וואָס ווערן אָפט געניצט אין פאַזעריעס ריסייקלט מאַטעריאַלן ווי טשיפּס, אָפּפאַל עלעקטראָדן און גראַפיט בלאַקס ווען מען מאַנופאַקטורירט גראַפיט עלעקטראָדן צו רעדוצירן פּראָדוקציע קאָסטן.
ווען מען שמעלצט דאַקטיל אייַזן, כּדי צו מאַכן די מעטאַלורגישע קוואַליטעט פון די גוס אייַזן הויך, זאָל קינסטלעכע גראַפיט זיין די ערשטע ברירה פֿאַר די רעקאַרבורייזער.
2. פּעטראָלעום קאָקס
פּעטראָלעום קאָק איז אַ וויידלי געניצטער רעקאַרבורייזער.
פּעטראָלעום קאָק איז אַ בייפּראָדוקט וואָס מען באַקומט דורך ראַפינירן רוי-אויל. רעשטלעך און פּעטראָלעום פּיטשעס באַקומען דורך דיסטילירן אונטער נאָרמאַלן דרוק אָדער אונטער רעדוצירטן דרוק פון רוי-אויל קענען ווערן גענוצט ווי רוי מאַטעריאַלן פֿאַר דער פּראָדוקציע פון פּעטראָלעום קאָק, און דערנאָך קען מען באַקומען גרינע פּעטראָלעום קאָק נאָך קאָקינג. די פּראָדוקציע פון גרינע פּעטראָלעום קאָק איז אַרום ווייניקער ווי 5% פון דער סומע פון רוי-אויל וואָס מען ניצט. די יערלעכע פּראָדוקציע פון רוי פּעטראָלעום קאָק אין די פאַראייניקטע שטאַטן איז אַרום 30 מיליאָן טאָן. דער אינהאַלט פון אומריינקייט אין גרינע פּעטראָלעום קאָק איז הויך, אַזוי מען קען עס נישט גלייך נוצן ווי אַ רעקאַרבורייזער, און מען מוז עס ערשט קאַלסינירן.
רויע פּעטראָלעום קאָק איז בנימצא אין שוואָם-ווי, נאָדל-ווי, גראַנולאַר און פליסיק פארמען.
שוואָם פּעטראָלעום קאָק ווערט צוגעגרייט דורך די פאַרהאַלטענע קאָקינג מעטאָדע. צוליב זיין הויכן שוועבל און מעטאַל אינהאַלט, ווערט עס געוויינטלעך גענוצט ווי אַ ברענשטאָף בעת קאַלסינאַציע, און קען אויך גענוצט ווערן ווי אַ רוי מאַטעריאַל פֿאַר קאַלסינירט פּעטראָלעום קאָק. דער קאַלסינירט שוואָם קאָק ווערט דער הויפּט גענוצט אין דער אַלומינום אינדוסטריע און ווי אַ רעקאַרבורייזער.
נאָדל פּעטראָלעום קאָק ווערט צוגעגרייט דורך די דילייד קאָקינג מעטאָד מיט רוי מאַטעריאַלן מיט אַ הויך אינהאַלט פון אַראָמאַטישע כיידראָוקאַרבאַנז און נידעריק אינהאַלט פון ימפּיוראַטיז. די קאָק האט אַ לייכט צעבראָכענע נאָדל-ווי סטרוקטור, מאל גערופן גראַפיט קאָק, און ווערט דער הויפּט געניצט צו מאַכן גראַפיט עלעקטראָדעס נאָך קאַלסאַניישאַן.
גראַניאַלער פּעטראָלעום קאָקס איז אין דער פאָרעם פון שווערע גראַניאַלן און איז געמאַכט פון רוי מאַטעריאַלן מיט אַ הויכן אינהאַלט פון שוועבל און אַספֿאַלטען דורך די דילייד קאָקינג מעטאָד, און ווערט דער הויפּט געניצט ווי ברענשטאָף.
פלוידיזירט פּעטראָלעום קאָק ווערט באַקומען דורך קאָנטינויִערלעך קאָקסן אין אַ פלוידיזירט בעט.
די קאַלסינאַציע פון פּעטראָלעום קאָק איז צו באַזייַטיקן שוועבל, נעץ און פליכטיקע מאַטעריאַלן. קאַלסינאַציע פון גרינעם פּעטראָלעום קאָק ביי 1200-1350°C קען עס מאַכן אין גרויסן טייל ריין קוילן.
דער גרעסטער באַניצער פֿון קאַלסינירטער פּעטראָלעום קאָק איז די אַלומינום אינדוסטריע, 70% פֿון וועלכער ווערט גענוצט צו מאַכן אַנאָדעס וואָס רעדוצירן באָקסיט. בערך 6% פֿון דעם קאַלסינירטן פּעטראָלעום קאָק וואָס ווערט פּראָדוצירט אין די פֿאַראייניקטע שטאַטן ווערט גענוצט פֿאַר גוס-אייַזן רעקאַרבוריזערס.
3. נאַטירלעכער גראַפיט
נאַטירלעכע גראַפיט קען ווערן צעטיילט אין צוויי טיפּן: פלאַק גראַפיט און מיקראָקריסטאַלין גראַפיט.
מיקראָקריסטאַלינע גראַפיט האט אַ הויך אַש אינהאַלט און ווערט בכלל נישט געניצט ווי אַ רעקאַרבורייזער פֿאַר גוס אייַזן.
עס זענען דא אסאך סארטן פלעק-גראפיט: הויך-קארבאן פלעק-גראפיט דארף עקסטראקטירט ווערן דורך כעמישע מעטאדן, אדער געהייצט ווערן צו א הויכע טעמפעראטור כדי צו צעפאלן און פארפלייצן די אקסיידן דערין. דער אש אינהאלט אין גראפיט איז הויך, ממילא איז עס נישט פאסיג צו נוצן אלס א רעקארבוריזער; מיטל-קארבאן גראפיט ווערט בעיקר גענוצט אלס א רעקארבוריזער, אבער די מאס איז נישט גרויס.
4. קאַרבאָן קאָק און אַנטראַסיט
אין דעם פּראָצעס פון עלעקטרישער בויגן-אויוון שטאָל-מאכן, קען מען צולייגן קאָקס אָדער אַנטראַסיט ווי אַ רעקאַרבורייזער ביים אויפלאָדן. צוליב זיין הויכן אַש און פליכטיקן אינהאַלט, ווערט אינדוקציע-אויוון שמעלץ גוס-אייזן זעלטן גענוצט ווי אַ רעקאַרבורייזער.
מיט דער שטענדיגער פֿאַרבעסערונג פֿון די רעקווייערמענץ פֿאַר שוץ פֿון דער סביבה, ווערט מער און מער אויפֿמערקזאַמקייט געגעבן צו רעסורסן קאָנסומאַציע, און די פּרייזן פֿון חזיר אייַזן און קאָק שטײַגן ווײַטער, וואָס רעזולטירט אין אַ העכערונג אין די קאָסטן פֿון גיסערײַען. מער און מער גיסערײַען פֿאַנגען אָן צו נוצן עלעקטרישע אויוון צו פֿאַרבײַטן טראַדיציאָנעלע קופּאָלאַ שמעלץ. אין אָנהייב פֿון 2011, האָט דער קליינער און מיטלגרויסער טיילן וואַרשטאַט פֿון אונדזער פֿאַבריק אויך אָנגענומען דעם פּראָצעס פֿון שמעלץ פֿון עלעקטרישע אויוון צו פֿאַרבײַטן דעם טראַדיציאָנעלן פּראָצעס פֿון שמעלץ פֿון קופּאָלאַ. די נוצן פֿון אַ גרויסער מאָס שראָט שטאָל אין עלעקטרישן אויוון שמעלץ קען נישט נאָר רעדוצירן קאָסטן, נאָר אויך פֿאַרבעסערן די מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן פֿון גיסערײַען, נאָר דער טיפּ פֿון רעקאַרבוריזער געניצט און דער קאַרבוריזיר פּראָצעס שפּילן אַ שליסל ראָלע.
II. ווי אזוי צו ניצן rעקאַרבוריזאין אינדוקציע אויוון שמעלץ
1. די הויפּט טיפּן פון רעקאַרבורייזערס
עס זענען דא אסאך מאַטעריאַלן וואָס ווערן גענוצט ווי גוס-אייזן רעקאַרבורייזערס, אָפט גענוצט זענען קינסטלעכע גראַפיט, קאַלסינירטע פּעטראָלעום קאָקס, נאַטירלעכע גראַפיט, קאָקס, אַנטראַסיט, און געמישן געמאַכט פון אַזעלכע מאַטעריאַלן.
(1) קינסטלעכער גראַפיט צווישן די פארשידענע רעקאַרבורייזערס דערמאנט אויבן, איז די בעסטע קוואַליטעט קינסטלעכער גראַפיט. דער הויפּט רוי מאַטעריאַל פֿאַר דער פּראָדוקציע פון קינסטלעכן גראַפיט איז פּודער הויך-קוואַליטעט קאַלסינירט פּעטראָלעום קאָק, אין וועלכן אַספֿאַלט ווערט צוגעגעבן ווי אַ בינדער, און אַ קליין סומע פון אַנדערע הילפס מאַטעריאַלן ווערן צוגעגעבן. נאָך דעם ווי די פארשידענע רוי מאַטעריאַלן ווערן געמישט צוזאַמען, ווערן זיי געפּרעסט און געפֿאָרעמט, און דערנאָך באַהאַנדלט אין אַ ניט-אָקסידירנדיקער אַטמאָספֿערע ביי 2500-3000 °C צו מאַכן זיי גראַפֿיטיזירט. נאָך הויך טעמפּעראַטור באַהאַנדלונג, ווערן די אַש, שוועבל און גאַז אינהאַלט שטאַרק רידוסט. אויב עס איז נישטאָ קיין פּעטראָלעום קאָק קאַלסינירט ביי הויך טעמפּעראַטור אָדער מיט נישט גענוג קאַלסינאַציע טעמפּעראַטור, וועט די קוואַליטעט פון די רעקאַרבורייזער ווערן ערנסט אַפֿעקטירט. דעריבער, די קוואַליטעט פון די רעקאַרבורייזער איז דער הויפּט אָפּהענגיק פון די גראַד פון גראַפֿיטיזאַציע. א גוטער רעקאַרבורייזער אנטהאלט גראַפיטישן קוילנשטאָף (מאַסע פראַקציע). ביי 95% ביז 98% איז דער שוועבל אינהאַלט 0.02% ביז 0.05%, און דער שטיקשטאָף אינהאַלט איז (100 ביז 200) × 10-6.
(2) פּעטראָלעום קאָק איז אַ ברייט גענוצטער רעקאַרבוריזער. פּעטראָלעום קאָק איז אַ בייפּראָדוקט באַקומען פון ראַפינירן רוי-אויל. רעשטלעך און פּעטראָלעום פּיטשיז באַקומען פון רעגולער דרוק דיסטילאַציע אָדער וואַקוום דיסטילאַציע פון רוי-אויל קענען ווערן גענוצט ווי רוי מאַטעריאַלן פֿאַר דער פּראָדוקציע פון פּעטראָלעום קאָק. נאָך קאָקינג, קען מען באַקומען רוי פּעטראָלעום קאָק. דער אינהאַלט איז הויך און קען נישט ווערן גענוצט גלייך ווי אַ רעקאַרבוריזער, און מוז ערשט קאַלסינירט ווערן.
(3) נאַטירלעכע גראַפיט קען ווערן צעטיילט אין צוויי טיפּן: פלאַק גראַפיט און מיקראָקריסטאַלינע גראַפיט. מיקראָקריסטאַלינע גראַפיט האט אַ הויך אַש אינהאַלט און ווערט בכלל נישט געניצט ווי אַ רעקאַרבורייזער פֿאַר גוס אייַזן. עס זענען פילע ווערייאַטיז פון פלאַק גראַפיט: הויך קאַרבאָן פלאַק גראַפיט דאַרף ווערן עקסטראַקטעד דורך כעמישע מעטאָדן, אָדער געהייצט צו הויך טעמפּעראַטור צו צעלאָזן און פאַרפלייַכטן די אָקסיידן אין אים. דער אַש אינהאַלט אין גראַפיט איז הויך און זאָל נישט ווערן געניצט ווי אַ רעקאַרבורייזער. מיטל קאַרבאָן גראַפיט ווערט דער הויפּט געניצט ווי אַ רעקאַרבורייזער, אָבער די סומע איז נישט גרויס.
(4) קוילן קאוק און אנטראציט אין דעם פראצעס פון אינדוקציע אויוון שמעלצן, קען מען צולייגן קאוק אדער אנטראציט אלס א רעקארבוריזער ביים אויפלאדן. צוליב זיין הויכן אש און פליכטיגע אינהאלט, ווערט אינדוקציע אויוון שמעלצן גאס אייזן זעלטן גענוצט אלס א רעקארבוריזער. , דער פרייז פון דעם רעקארבוריזער איז נידעריג, און עס געהערט צו די נידעריג-קלאס רעקארבוריזער.
2. דער פּרינציפּ פון קאַרבוריזאַציע פון געשמאָלצן אייַזן
אין דעם שמעלץ פּראָצעס פון סינטעטישן גוס אייַזן, צוליב דער גרויסער מאָס פון צוגעלייגטן אָפּפאַל און דעם נידעריקן C אינהאַלט אין דעם געשמאָלצן אייַזן, מוז מען נוצן אַ קאַרבורייזער צו פאַרגרעסערן דעם קוילנשטאָף. דער קוילנשטאָף וואָס עקזיסטירט אין דער פאָרעם פון אַן עלעמענט אין דעם רעקאַרבורייזער האט אַ שמעלץ טעמפּעראַטור פון 3727°C און קען נישט ווערן געשמאָלצן ביי דער טעמפּעראַטור פון דעם געשמאָלצן אייַזן. דעריבער, דער קוילנשטאָף אין דעם רעקאַרבורייזער איז דער הויפּט אויפגעלייזט אין דעם געשמאָלצן אייַזן דורך צוויי וועגן פון אויפלייזונג און דיפוזיע. ווען דער אינהאַלט פון גראַפיט רעקאַרבורייזער אין געשמאָלצן אייַזן איז 2.1%, קען גראַפיט ווערן גלייך אויפגעלייזט אין געשמאָלצן אייַזן. די דירעקטע לייזונג דערשיינונג פון נישט-גראַפיט קאַרבאָניזאַציע עקזיסטירט באַזיקלי נישט, אָבער מיט דער צייט, דיפוזירט און צעלאָזט זיך קוילנשטאָף ביסלעכווייַז אין דעם געשמאָלצן אייַזן. פֿאַר דער רעקאַרבוריזאַציע פון גוס אייַזן געשמאָלצן דורך אינדוקציע אויוון, איז די רעקאַרבוריזאַציע קורס פון קריסטאַלינע גראַפיט רעקאַרבוריזאַציע באַדייטנד העכער ווי די פון נישט-גראַפיט רעקאַרבורייזערס.
עקספּערימענטן ווײַזן אַז די אויפֿלייזונג פֿון קוילן־שטאָף אין געשמאָלצן אייַזן ווערט קאָנטראָלירט דורך דעם קוילן־שטאָף־מאַסע־איבערפֿירונג אין דער פֿליסיקער גרענעץ־שיכט אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון די האַרטע פּאַרטיקלען. ווען מען פֿאַרגלײַכט די רעזולטאַטן באַקומען מיט קאָק און קוילן־פּאַרטיקלען מיט די רעזולטאַטן באַקומען מיט גראַפֿיט, ווערט געפֿונען אַז די דיפֿוזיע און אויפֿלייזונג־ראַטע פֿון גראַפֿיט־ריקאַרבוריזערס אין געשמאָלצן אייַזן איז באַדײַטנד שנעלער ווי די פֿון קאָק און קוילן־פּאַרטיקלען. די טיילווײַז אויפֿגעלייזטע קאָק און קוילן־פּאַרטיקל־מוסטערן זענען באַאָבאַכטעט געוואָרן דורך עלעקטראָן־מיקראָסקאָפּ, און מען האָט געפֿונען אַז אַ דין קלעפּיק־אַש־שיכט איז געשאַפֿן געוואָרן אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון די מוסטערן, וואָס איז געווען דער הויפּט־פֿאַקטאָר וואָס האָט באַאײַנפֿלוסט זייער דיפֿוזיע און אויפֿלייזונג־פּערפֿאָרמאַנס אין געשמאָלצן אייַזן.
3. פאַקטאָרן וואָס האָבן אַן השפּעה אויף דעם עפֿעקט פֿון קאַרבאָן פאַרגרעסערונג
(1) איינפלוס פון די פּאַרטיקל גרייס פון די רעקאַרבורייזער די אַבזאָרפּשאַן קורס פון די רעקאַרבורייזער דעפּענדס אויף די קאַמביינד ווירקונג פון די דיסאַלושאַן און דיפוזשאַן קורס פון די רעקאַרבורייזער און די קורס פון אַקסאַדיישאַן אָנווער. אין אַלגעמיין, די פּאַרטיקאַלז פון די רעקאַרבורייזער זענען קליין, די דיסאַלושאַן גיכקייַט איז שנעל, און די אָנווער גיכקייַט איז גרויס; די קאַרבורייזער פּאַרטיקאַלז זענען גרויס, די דיסאַלושאַן גיכקייַט איז פּאַמעלעך, און די אָנווער גיכקייַט איז קליין. די ברירה פון די פּאַרטיקל גרייס פון די רעקאַרבורייזער איז שייך צו די דיאַמעטער און קאַפּאַציטעט פון די אויוון. אין אַלגעמיין, ווען די דיאַמעטער און קאַפּאַציטעט פון די אויוון זענען גרויס, די פּאַרטיקל גרייס פון די רעקאַרבורייזער זאָל זיין גרעסער; פאַרקערט, די פּאַרטיקל גרייס פון די רעקאַרבורייזער זאָל זיין קלענערער.
(2) איינפלוס פון דער צוגעגעבענער מאָס רעקאַרבוריזער אונטער די באַדינגונגען פון אַ געוויסער טעמפּעראַטור און דער זעלבער כעמישער צוזאַמענשטעל, איז די געזעטיקטע קאָנצענטראַציע פון קוילן אין דעם געשמאָלצן אייַזן זיכער. אונטער אַ געוויסן גראַד פון געזעטיקונג, וואָס מער רעקאַרבוריזער ווערט צוגעלייגט, אַלץ לענגער די צייט וואָס איז נויטיק פֿאַר אויפֿלייזונג און דיפוזיע, אַלץ גרעסער דער קאָרעספּאָנדירנדיקער פֿאַרלוסט, און אַלץ נידעריקער די אַבזאָרפּציע קורס.
(3) דער עפעקט פון טעמפעראטור אויף דער אבסארפציע ראטע פון דעם רעקארבוריזער אין פרינציפ, ווי העכער די טעמפעראטור פון דעם געשמאָלצן אייַזן, אלץ מער גינסטיג פאר דער אבסארפציע און אויפלעזונג פון דעם רעקארבוריזער. פארקערט, דער רעקארבוריזער איז שווער אויפצולעזן, און די רעקארבוריזער אבסארפציע ראטע פארקלענערט זיך. אבער, ווען די טעמפעראטור פון דעם געשמאָלצן אייַזן איז צו הויך, כאטש דער רעקארבוריזער איז מער מסתבר צו זיין אינגאנצן אויפגעלעזט, וועט דער פארברענעניש פארלוסט ראטע פון קוילנשטאָף פארגרעסערן, וואס וועט עווענטועל פירן צו א פארקלענערונג אין דעם קוילנשטאָף אינהאַלט און א פארקלענערונג אין דער אלגעמיינער אבסארפציע ראטע פון דעם רעקארבוריזער. בכלל, ווען די טעמפעראטור פון דעם געשמאָלצן אייַזן איז צווישן 1460 און 1550 °C, איז די אבסארפציע עפעקטיווקייט פון דעם רעקארבוריזער די בעסטע.
(4) איינפלוס פון געמישטן אייַזן רירן אויף דער אַבזאָרפּציע קורס פון רעקאַרבורייזער רירן איז נוצלעך פֿאַר דער אויפֿלייזונג און דיפוזיע פון קוילן, און פֿאַרמייַדט אַז דער רעקאַרבורייזער זאָל שווימען אויף דער ייבערפלאַך פון געשמאָלצן אייַזן און ווערן פֿאַרברענט. איידער דער רעקאַרבורייזער איז גאָר אויפֿגעלייזט, איז די רירן צייט לאַנג און די אַבזאָרפּציע קורס הויך. רירן קען אויך רעדוצירן די קאַרבאָניזאַציע האַלטן צייט, פֿאַרקירצן דעם פּראָדוקציע ציקל, און פֿאַרמייַדן פֿאַרברענען פון צומיש עלעמענטן אין דעם געשמאָלצן אייַזן. אָבער, אויב די רירן צייט איז צו לאַנג, האט עס ניט נאָר אַ גרויסן איינפלוס אויף דער לעבן פון דעם אויוון, נאָר עס פֿאַרערגערט אויך דעם פֿאַרלוסט פון קוילן אין דעם געשמאָלצן אייַזן נאָכדעם וואָס דער רעקאַרבורייזער איז אויפֿגעלייזט. דעריבער, זאָל די פּאַסיקע רירן צייט פון געשמאָלצן אייַזן זיין פּאַסיק צו ענשור אַז דער רעקאַרבורייזער איז גאָר אויפֿגעלייזט.
(5) איינפלוס פון דער כעמישער צוזאמענשטעלונג פון געשמאָלצן אייַזן אויף דער אַבזאָרפּציע קורס פון דעם רעקאַרבורייזער ווען דער אָנהייבנדיקער קוילן אינהאַלט אין דעם געשמאָלצן אייַזן איז הויך, אונטער אַ געוויסן סאָלוביליטי לימיט, איז די אַבזאָרפּציע קורס פון דעם רעקאַרבורייזער פּאַמעלעך, די אַבזאָרפּציע סומע איז קליין, און דער ברענענדיקער פארלוסט איז רעלאַטיוו גרויס. די רעקאַרבורייזער אַבזאָרפּציע קורס איז נידעריק. דאָס פארקערטע איז אמת ווען דער אָנהייבנדיקער קוילן אינהאַלט פון דעם געשמאָלצן אייַזן איז נידעריק. אין דערצו, סיליקאָן און שוועבל אין געשמאָלצן אייַזן שטערן די אַבזאָרפּציע פון קוילן און רעדוצירן די אַבזאָרפּציע קורס פון רעקאַרבורייזערס; בשעת מאַנגאַן העלפט צו אַבזאָרבן קוילן און פֿאַרבעסערן די אַבזאָרפּציע קורס פון רעקאַרבורייזערס. אין טערמינען פון דעם גראַד פון השפּעה, איז סיליקאָן דער גרעסטער, נאכגעגאנגען דורך מאַנגאַן, און קוילן און שוועבל האָבן ווייניקער השפּעה. דעריבער, אין דעם פאַקטישן פּראָדוקציע פּראָצעס, זאָל מען ערשט צולייגן מאַנגאַן, דערנאָך קוילן, און דערנאָך סיליקאָן.
פּאָסט צייט: נאָוועמבער-04-2022