Greining á innri þáttum sem hafa áhrif á upplausnarhraða endurkolefna

Lykilþáttum sem hafa áhrif á upplausnarhraða endurkolunarefna má kerfisbundið skipta í tvo flokka: eiginleika endurkolunarefnisins (innri þættir) og bræðsluferlisaðstæður (ytri þættir). Í dag munum við greina innri þættina:
Lykilhugtak
Upplausn endurkolunarefna í bráðnu járni er í meginatriðum massaflutningsferli sem felur í sér bleytu, viðbrögð við yfirborði, dreifingu og loftræstingu. Allir þættir sem hafa áhrif á þessa ferla munu að lokum hafa áhrif á upplausnarhraða.
Eiginleikar endurkolunarbúnaðar (innri þættir)
Þetta er grundvallarþátturinn sem ákvarðar upplausnarhraða.
1. Graphitization (mikilvægasti þátturinn)
Mechanism: Graphitization refers to the transformation of carbon atoms from a disordered arrangement to an ordered layered crystal structure (similar to natural graphite) at high temperatures (>2500 gráður).
Áhrif:
Mjög grafítaðir endurkolunarefni: Kolefnisatómin eru tengd hvert öðru með veikum van der Waals kröftum, sem gerir bráðnu járni kleift að komast auðveldlega inn í millilögin og kolefnisatómin „flögna“ og leysast upp. Þetta skilar sér í mjög hröðum upplausnarhraða og háum frásogshraða.
Endurkolunarefni sem ekki eru-grafítgerðar (eins og venjulegt brennt jarðolíukoks): Kolefnisbyggingin er röskuð og þétt, sem krefst þess að kolefnisatóm rjúfi sterkari efnatengi áður en þau fara í bráðið járn. Þar af leiðandi er upplausnarhraði hægur og rokgjarnara efni brennast.
Ályktun: Gervi grafitized endurbrennslutæki hafa greinilega yfirburði í upplausnarhraða.
2. Kornastærð og uppbygging svitahola
Kornastærð: Það er kjörsvið.
Of fínt: Þrátt fyrir stórt yfirborð hefur það tilhneigingu til að fljóta á yfirborði bráðna járnsins, þar sem það er oxað og brennt (birtist sem logandi og reykingar), en tekst ekki að sökkva í bráðna járnið og taka þátt í upplausninni, sem dregur úr virka upplausnarhraða.
Of gróft: Heildarsnertiflöturinn er lítill, sem krefst hægfara upplausnar utan frá og inn eftir að hafa sokkið til botns. Þetta hefur í för með sér langan upplausnartíma og gæti ekki verið alveg uppleyst áður en farið er út úr ofninum.
Meginregla: Kornastærðin ætti að tryggja að endurkolunarbúnaðurinn geti fljótt farið í gegnum gjalllagið og sokkið í bráðna járnið, á sama tíma og það veitir nægilegt hvarfsvæði. Kornastærðin er venjulega valin út frá getu ofnsins. Grop: Gljúpa uppbyggingin veitir rásum fyrir bráðið járn til að komast í gegn, eykur hvarfgjarnt viðmótssvæði til muna og gleypir bráðna járnið eins og svampur, sem flýtir verulega fyrir upplausnarhraða.
3. Hreinleiki (brennisteini, aska og rokgjörn innihald)
Brennisteinsinnihald: Brennisteinn er yfirborðs-virkt frumefni sem aðsogast á yfirborði endurkolunarefnisins, dregur úr vætanleika þess af bráðnu járni og virkar sem hindrun fyrir upplausn kolefnisatóma. Því hærra sem brennisteinsinnihaldið er, því hægari er upplausnarhraði.
Rokgjörn: Mikið rokgjarnt innihald gefur til kynna hátt "hrá" endurkolunarefni og ófullkomna kolsýringu. Við hátt hitastig losar þetta lofttegundir hratt, sem veldur því að endurbrennslan veltur og fljótir í bráðnu járninu, kemur í veg fyrir stöðuga upplausn og lengir bræðslutímann.
Aska: Aska (aðallega SiO₂, Al₂O₃ o.s.frv.) leysist ekki upp og myndar hindrunarfilmu á yfirborði endurkolunarefnisins, sem hindrar snertingu milli bráðna járnsins og kolefnisins.