Oppløsningshastigheten til forgassere påvirker direkte produksjonseffektiviteten og kvaliteten på smeltet jern.
I tillegg til egenskapene til selve forgasseren (som fast karbon og grad av grafitisering), spiller også mange eksterne faktorer en avgjørende rolle.
1. Forhold med smeltet jern
Dette er den mest kritiske eksterne faktoren som påvirker oppløsningshastigheten.
1. Temperatur
Temperaturen er en avgjørende faktor.
Høyere temperaturer akselererer forvarmingen og smeltingen av gjenforbrennerpartiklene betydelig, så vel som diffusjonshastigheten til karbonatomer i det smeltede jernet.
Praktisk bruk: Dette er grunnen til at det er mest effektivt å legge til forgassere under tappeprosessen, da det er når temperaturen på smeltet jern er høyest og turbulensen er størst.
2. Innledende karboninnhold
Påvirkning: Det opprinnelige karboninnholdet (metningsgraden) i det smeltede jernet påvirker oppløsningshastigheten betydelig.
Praktisk bruk: Ved smelting av materialer med lav-karbonladning (som skrapstål), er oppløsningshastigheten til forkulling svært rask.
Men når karboninnholdet i det smeltede jernet nærmer seg det eutektiske punktet (omtrent 4,3%), synker oppløsningshastigheten kraftig, eller slutter til og med å oppløses.
II. Operasjonelle og prosessfaktorer
Agitasjon og kinetiske forhold
Effekt: Dette er den mest kontrollerbare og effektive akselerasjonsmetoden ved siden av temperatur.
Mekanisme:
Grenselagsforstyrrelse: Intens omrøring (som turbulent strømning i tapperennet, elektromagnetisk omrøring, manuell omrøring og luftrøring) kan forstyrre det statiske grenselaget som dannes på overflaten av forkullingsmiddelpartiklene på grunn av karbonmetning, slik at ferskt jern kontinuerlig kan opprettholde en høy konsentrasjonsgradient.
Økende masseoverføringshastighet: Omrøring forbedrer i stor grad den konvektive masseoverføringen av karbon.
Forhindrer agglomerering: Agitasjon kan bryte opp forkullingspartiklene, forhindre at de blir innkapslet av grafittfilmer eller slagg, og danner et "bikakeskum" og øker dermed reaksjonsområdet.
III. Fysiske egenskaper til forgasseren (relatert til eksterne faktorer)
Mens typen forgasser er en intern faktor, er dens partikkelegenskaper en ekstern faktor som kan velges i applikasjonen.
Partikkelstørrelse
Påvirkning: Det er et optimalt partikkelstørrelsesområde.
For fint (f.eks.<1 mm): The specific surface area is large, but the particles are easily oxidized and burned (producing black smoke), resulting in low yield.
Too coarse (e.g., >10 mm): Lite spesifikt overflateareal, langsom synkehastighet, liten total oppløsningskontaktareal og lang oppløsningstid.
Middels fin (f.eks. 3-8 mm): Ideell for rask synking i det smeltede jernet samtidig som det opprettholdes tilstrekkelig spesifikt overflateareal for rask oppløsning.
Overflateegenskaper
Påvirkning: En tett, glatt overflate hindrer fukting og penetrering av smeltet jern; en porøs, ru overflate letter penetrasjon av smeltet jern, oppløses fra innsiden, øker reaksjonsområdet betydelig og akselererer oppløsningen.
Enkelt sagt, å skape et miljø med "høy temperatur, lavt karbon og sterk omrøring" er den mest kritiske ytre betingelsen for å sikre rask oppløsning av forgasseren.
