Sebbene sia i ricarburatori a grafite che quelli a coke di petrolio siano utilizzati come ricarburatori, differiscono significativamente nei processi di produzione, nella microstruttura, nelle prestazioni e nei costi.
Di seguito, fornirò un confronto dettagliato tra i due da più prospettive.
Riepilogo principale
• Ricarburatore di coke di petrolio: è un ricarburatore che non ha subito il trattamento termico di grafitizzazione. I suoi atomi di carbonio sono disposti in modo casuale, appartenenti al carbonio "amorfo" o "a strati-casuali".
• Graphitized recarburizer: This is the product of graphitizing recarburizer at high temperatures (usually >2500 gradi). I suoi atomi di carbonio sono disposti regolarmente, formando una distinta struttura cristallina di grafite.
Si può intendere così: il ricarburatore di coke di petrolio è la "materia prima", mentre il ricarburatore grafitato è il "materiale cotto" che è stato "forgiato" ad alte temperature.
Li confrontiamo dalle seguenti dimensioni:
1. Processo di produzione:
• Ricarburatore grafitato: il coke di petrolio o coke di pece viene-trattato termicamente per lungo tempo in un forno di grafitizzazione ad alta-temperatura a 2500-3000 gradi, provocando la riorganizzazione degli atomi di carbonio e la formazione di cristalli di grafite.
• Ricarburatore di coke di petrolio: il coke di petrolio viene calcinato a circa 1300 gradi per rimuovere l'umidità e la materia volatile, ma la sua struttura disordinata del carbonio rimane invariata.
2. Microstruttura:
• Ricarburatore grafitato: struttura cristallina di grafite ordinata, disposta in strati.
• Ricarburatore di coke di petrolio: struttura amorfa disordinata o struttura a strati casuali.
3. Contenuto fisso di carbonio:
• Ricarburatore grafitato: estremamente elevato, solitamente maggiore o uguale al 98,5%, raggiungendo anche oltre il 99,5%.
Poche impurità.
• Ricarburatore di coke di petrolio: Relativamente basso, generalmente tra il 95% e il 98,5%.
Contiene più impurità come zolfo, azoto e cenere.
4. Contenuto di zolfo:
• Agente ricarburante grafitato: estremamente basso, tipicamente inferiore o uguale allo 0,05%, anche inferiore allo 0,02%.
Il trattamento ad alta-temperatura provoca la volatilizzazione della maggior parte dello zolfo.
• Agente ricarburante coke di petrolio: superiore, generalmente tra lo 0,3% e lo 0,7%, una delle principali fonti di zolfo nell'acciaio fuso.
5. Tasso di assorbimento:
• Agente ricarburante grafitato: elevato e stabile, tipicamente superiore al 90%-95%.
Grazie alla sua struttura lamellare della grafite, si dissolve e diffonde rapidamente nella ghisa fusa.
• Agente ricarburante del coke di petrolio: inferiore e più volatile, tipicamente tra il 75% e il 90%, fortemente influenzato dal processo, dalla temperatura del ferro fuso e da altri fattori.
6. Impatto sulla qualità del prodotto:
• Agente ricarburante grafitato:
grado Eccellente effetto ricarburante ed elevata resa.
grado Riduce significativamente il contenuto di zolfo, utile per la produzione di ghisa duttile di alta-qualità e acciaio premium.
grado Promuove la nucleazione della grafite, migliora la morfologia della grafite nella ghisa, rendendo la grafite più fine ed uniforme, migliorando così le proprietà meccaniche.
• Riduce le impurità e le scorie.
• Ricarburatore di coke di petrolio:
• Effetto ricarburante instabile, che richiede un'aggiunta eccessiva.
• Introduce elementi dannosi come lo zolfo, aumentando i costi di desolforazione e causando potenzialmente difetti come fragilità e porosità da ritiro nei getti.
• Debole effetto promotore sulla grafitizzazione.
7. Costo:
• Ricarburatore grafitizzazione: Alta.
Il suo processo di produzione richiede una grande quantità di elettricità, con conseguenti investimenti elevati in attrezzature.
• Ricarburatore di coke di petrolio: Basso.
Processo di produzione relativamente semplice con basso consumo energetico.
8. Principali aree di applicazione:
• Agente di cementazione grafitato: applicazioni-di fascia alta:
gradi Ghisa duttile (soprattutto-fusioni di fascia alta come quelle per l'energia eolica e le parti automobilistiche)
gradi Ghisa grigia di alta-grado
grado Acciai speciali e legati
gradi Applicazioni che richiedono bassi tassi di assorbimento di zolfo ed elevati di carbonio
• Agente cementante coke di petrolio: Applicazioni generali:
gradi Ghisa grigia ordinaria
grado Alcune parti in acciaio fuso che non richiedono un basso contenuto di zolfo
grado Come materia prima per la produzione di elettrodi di grafite e agenti cementanti grafitati
Nella produzione vera e propria, con il continuo miglioramento dei requisiti di qualità del prodotto e la crescente pressione ambientale, l'ambito di applicazione degli agenti di cementazione grafitati è in costante espansione, soprattutto nelle-industrie manifatturiere di fascia alta, dove è quasi diventata una configurazione standard.
