Plieno gamyboje ne „visada“ reikia anglies keltuvų, tačiau daugeliu atvejų jų naudojimas yra ekonomiškiausias, tiksliausias ir efektyviausias būdas pasiekti tikslinius plieno rūšies anglies kiekio reikalavimus.
1. Plieno gamybos esmė: dekarbonizacijos procesas. Pagrindinė plieno gamybos žaliava yra išlydyta geležis (iš aukštakrosnės), kurios anglies kiekis paprastai yra nuo 3,5 % iki 4,5 %.
Jame taip pat yra priemaišų, tokių kaip fosforas, siera, silicis ir manganas. Ši išlydyta geležis, kurioje yra daug-anglies, yra labai trapi ir kieta, beveik be kietumo, todėl netinkama kalti, valcuoti ar kitaip apdirbti plastiką, todėl ribojamas jos panaudojimas.
Pagrindinė plieno gamybos užduotis yra smarkiai oksiduoti ir pašalinti šiuos perteklinius elementus, ypač anglį, iš išlydytos geležies pučiant deguonį.
Galiausiai mes kontroliuojame, kad anglies kiekis būtų mažesnis nei 2,0%, o daugumos plienų anglies kiekis yra net nuo 0,03% iki 1,0%.
Todėl, žiūrint iš makroskopinės perspektyvos, plieno gamyba yra „dekarbonizacijos“ procesas.
2. Jei reikia dekarbonizuoti, kam tuo pačiu metu pridėti anglies?
Tai skamba prieštaringai, bet būtent tai yra problemos esmė.
Pagrindinės priežastys yra šios:
1 priežastis: per didelio dekarbonizavimo ir tikslios kontrolės poreikis
Gaminant deguonimi -pučiamą plieną, anglies oksidacijos reakcija vyksta itin stipriai ir greitai.
Sumažinti anglies kiekį nuo 4% iki 0,1% lengva, tačiau tiksliai sustabdyti ties 0,1% yra labai sunku.
„Nesustabdomas“ efektas: praktiškai, siekiant užtikrinti pakankamą kenksmingų elementų, tokių kaip fosforas ir siera, pašalinimą, deguonies pūtimo procesas dažnai tęsiasi tol, kol anglies kiekis yra mažesnis už tikslinę vertę.
Tai veda prie pernelyg didelio dekarbonizavimo.
Galinio taško kontrolė: kai išlydytame pliene jau yra labai mažai anglies, galutinio anglies kiekio nustatymas tokiais procesais kaip bandymai ir temperatūros matavimas gali duoti rezultatą, kuris jau yra mažesnis už tikslinę vertę.
Todėl įprasta šiuolaikinės plieno gamybos strategija yra tokia: „Pirmiausia dar šiek tiek dekarbonizuokite, tada vėl pridėkite“.
Tai yra, pirmiausia dekarbonizuokite anglį iki šiek tiek žemesnio nei tikslinė vertė (tai užtikrina, kad kitos priemaišos taip pat bus pakankamai pašalintos), o tada, sriegimo arba valymo proceso metu, tiksliai sureguliuokite anglies kiekį iki tikslinio diapazono, pridėdami anglies pakėlimo priemonę.
Antra priežastis: plieno laužo naudojimas kaip žaliava
Šiuolaikinės elektrinės lankinės krosnies plieno gamyboje kaip žaliava pirmiausiai naudojamas plieno laužas.
Lydymosi proceso metu plieno laužas sugeria deguonį iš oro, todėl išlydytame pliene esanti anglis oksiduojasi ir prarandama. Tuo pačiu metu pačiame plieno lauže gali būti nepakankamai anglies kiekio. Todėl išlydžius plieno laužą, anglies kiekiui papildyti ir reguliuoti reikia įdėti anglies pakėlimo įtaisą.
Trečia priežastis: didelio{0}}anglinio plieno gamybos poreikis
Kai kurioms aukštos -anglies rūšims, pvz., spyruokliniam plienui (anglies kiekis maždaug 0,6–0,75 %), įrankių plienui ir guolių plienui (anglies kiekis maždaug 1,0 %), net jei išlydytoje geležyje išlaikoma visa anglis, gali būti nepasiektas reikalaujamas anglies kiekis.
Tokiu atveju reikia pridėti didelį kiekį anglies pakėlimo.
3. Kas yra anglies surinkėjas?
Kodėl Tai?
Carbon raisers are not ordinary coal or coke, but rather specially treated carbonaceous materials with extremely high carbon content (usually >95%) ir itin mažas priemaišų, tokių kaip siera, fosforas ir azotas, kiekis.
Įprasti tipai: kalcinuoto naftos kokso anglies keltuvas: dažniausiai naudojamas tipas, pasižymintis geromis savybėmis ir vidutine kaina.
Grafituota rekarbonizavimo priemonė: didžiausias absorbcijos greitis, mažiausiai priemaišų, bet kartu ir brangiausia.
Paprastai naudojamas aukštos klasės{0}}specialiame pliene.
Anglies -perkaldinimo agentas: maža kaina, bet daugiau priemaišų. Paprastai naudojamas ketaus dalims, kurioms taikomi ne tokie griežti reikalavimai; retai naudojamas plieno gamyboje.
Karbiuruojančių medžiagų naudojimo pranašumai:
* Tikslus ir valdomas: galima pridėti pagal apskaičiuotą svorį, pvz., pridėti druskos, kad būtų galima tiksliai{0}}sureguliuoti galutinę išlydyto plieno sudėtį.
* Didelis grynumas: aukštos kokybės{0}}karbiuratoriai neįtraukia naujų kenksmingų priemaišų, todėl išvengiama išlydyto plieno „užteršimo“.
* Didelis absorbcijos greitis: tinkamomis proceso sąlygomis (pvz., naudojant išlydyto plieno smūginį maišymą bakstelėjimo metu), anglies absorbcijos greitis gali siekti 85–95%.
* Naudinga{0}}: palyginti su anglies „sulaikymu“ kontroliuojant deguonies pūtimą, anglies kiekiui „reguliuoti“ naudojant perkarbiuratorius yra paprastesnis, patikimesnis ir mažesnės bendros išlaidos.
Santrauka
Apibendrinant: Plieno gamyba yra gana platus procesas, daugiausia orientuotas į dekarbonizaciją, o šiuolaikinė pramonė reikalauja itin tikslių plieno sudėties reikalavimų.
Anglies recarburizatoriai, kaip „tikslaus{0}}derinimo“ metodas, puikiai išsprendžia prieštaravimą tarp „plačios dekarbonizacijos“ ir „tikslaus valdymo“. Jie leidžia gaminti didelio masto-, efektyviai ir nebrangiai- tikslios sudėties ir stabilų plieną.
Galima teigti, kad be anglies recarburizatorių, tokios paprastos ir efektyvios medžiagos, šiuolaikinės plieno pramonės efektyvumas ir gaminių kokybė būtų gerokai pakenkta.
