على الرغم من استخدام كل من إعادة الكربنة الجرافيتية وفحم الكوك البترولي كإعادة الكربنة، إلا أنها تختلف بشكل كبير في عمليات الإنتاج والبنية الدقيقة والأداء والتكلفة.
أدناه، سأقدم مقارنة مفصلة بين الاثنين من وجهات نظر متعددة.
الملخص الأساسي
• إعادة الكربنة لفحم الكوك البترولي: هذا هو إعادة الكربنة التي لم تخضع للمعالجة الحرارية بالجرافيت. يتم ترتيب ذرات الكربون بشكل عشوائي، وتنتمي إلى الكربون "غير المتبلور" أو "العشوائي- الطبقات".
• Graphitized recarburizer: This is the product of graphitizing recarburizer at high temperatures (usually >2500 درجة). يتم ترتيب ذرات الكربون بانتظام، لتشكل بنية بلورية جرافيتية متميزة.
يمكنك فهم الأمر بهذه الطريقة: إعادة الكربنة لفحم الكوك البترولي هي "المادة الخام"، بينما إعادة الكربنة الجرافيتية هي "المادة المطبوخة" التي تم "تزويرها" في درجات حرارة عالية.
ونقارنها من الأبعاد التالية:
1. عملية الإنتاج:
• إعادة الكربنة الجرافيتية: تتم معالجة فحم الكوك البترولي أو فحم الكوك بالحرارة-لفترة طويلة في فرن جرافيتي بدرجة حرارة عالية-تتراوح بين 2500 و3000 درجة مئوية، مما يتسبب في إعادة ترتيب ذرات الكربون وتكوين بلورات الجرافيت.
• إعادة كربنة فحم الكوك البترولي: يتم تكليس فحم الكوك البترولي عند درجة حرارة 1300 درجة تقريبًا لإزالة الرطوبة والمواد المتطايرة، لكن هيكل الكربون المضطرب يظل دون تغيير.
2. البنية المجهرية:
• الكربنة الجرافيتية: هيكل بلوري من الجرافيت مرتب، ومرتب في طبقات.
• إعادة كربنة فحم الكوك البترولي: بنية غير متبلورة غير منتظمة أو بنية طبقات عشوائية.
3. محتوى الكربون الثابت:
• إعادة الكربنة الجرافيتية: عالية للغاية، وعادة ما تكون أكبر من أو تساوي 98.5%، بل وتصل إلى أكثر من 99.5%. قليل من الشوائب.
• مُكربنة فحم الكوك البترولي: منخفضة نسبياً، بشكل عام بين 95%-98.5%. يحتوي على المزيد من الشوائب مثل الكبريت والنيتروجين والرماد.
4. محتوى الكبريت:
• عامل إعادة الكربنة الجرافيتي: منخفض للغاية، عادة أقل من أو يساوي 0.05%، وحتى أقل من 0.02%. تؤدي المعالجة بدرجة الحرارة العالية- إلى تطاير معظم الكبريت.
• عامل إعادة كربنة فحم الكوك البترولي: أعلى، بشكل عام، بين 0.3% و0.7%، وهو أحد المصادر الرئيسية للكبريت في الفولاذ المنصهر.
5. معدل الامتصاص:
• عامل إعادة الكربنة الجرافيتي: عالي ومستقر، عادة ما يزيد عن 90%-95%. بسبب بنيته الصفائحية الجرافيتية، فإنه يذوب وينتشر بسرعة في الحديد المنصهر.
• عامل إعادة كربنة فحم الكوك البترولي: أقل وأكثر تطايرا، عادة ما بين 75% و90%، ويتأثر بشكل كبير بالعملية ودرجة حرارة الحديد المنصهر وعوامل أخرى.
6. التأثير على جودة المنتج:
• عامل إعادة الكربنة الجرافيتي:
درجة تأثير إعادة الكربنة ممتاز وعائد مرتفع.
تقلل درجة محتوى الكبريت إلى حد كبير، مما يفيد في إنتاج حديد مطاوع عالي الجودة وفولاذ عالي الجودة.
درجة تعزز نواة الجرافيت، وتحسن شكل الجرافيت في الحديد الزهر، مما يجعل الجرافيت أكثر دقة وأكثر تجانسًا، وبالتالي تحسين الخواص الميكانيكية.
• يقلل من الشوائب والخبث.
• إعادة الكربنة لفحم الكوك البترولي:
• تأثير إعادة الكربنة غير المستقر، مما يتطلب إضافة زائدة.
• يقدم عناصر ضارة مثل الكبريت، مما يزيد من تكاليف إزالة الكبريت ويحتمل أن يسبب عيوب مثل الهشاشة ومسامية الانكماش في المسبوكات.
• تأثير تعزيز ضعيف على الجرافيت.
7. التكلفة:
• إعادة الكربنة الجرافيتية: عالية. تتطلب عملية إنتاجها كمية كبيرة من الكهرباء، مما يؤدي إلى استثمار كبير في المعدات.
• إعادة الكربنة لفحم الكوك البترولي: منخفض. عملية إنتاج بسيطة نسبيا مع استهلاك منخفض للطاقة.
8. مجالات التطبيق الرئيسية:
• عامل الكربنة الجرافيتية: التطبيقات-المتطورة:
درجة حديد الدكتايل (خصوصًا-المصبوكات عالية الجودة مثل طاقة الرياح وقطع غيار السيارات)
درجة عالية-من الحديد الزهر الرمادي
درجة الفولاذ الخاص وسبائك الفولاذ
درجة التطبيقات التي تتطلب معدلات امتصاص منخفضة للكبريت والكربون
• عامل كربنة فحم الكوك: التطبيقات العامة:
درجة الحديد الزهر الرمادي العادي
درجة بعض الأجزاء من الصلب المصبوب والتي لا تتطلب نسبة كبريت منخفضة
درجة كمادة خام لإنتاج أقطاب الجرافيت وعوامل الكربنة الجرافيتية
في الإنتاج الفعلي، ومع التحسين المستمر لمتطلبات جودة المنتج وزيادة الضغط البيئي، يتوسع نطاق تطبيق عوامل الكربنة الجرافيتية باستمرار، خاصة في-الصناعات التحويلية المتطورة، حيث أصبح تكوينًا قياسيًا تقريبًا.
