Nitrogeninnholdet i grafitisert petroleumskoks er en kritisk kvalitetsindikator i høy - sluttstøping, spesielt i produksjonen av høy - verdi - tilsatt jernstøping (for eksempel motorblokker og sylinderhoder).
Høy - Kvalitetsgrafitiserte petroleum Coke Recarburizers har vanligvis et nitrogeninnhold på mindre enn eller lik 100 ppm (0,010%), med topp - tierprodukter som oppnår mindre enn eller lik 50 ppm (0,005%).
Følgende detaljer og deres betydning blir forklart i detalj:
Nitrogen er et gassformig element i støpejern. Mens spormengder av nitrogen bidrar til dens styrke og hardhet, kan overdreven mengder forårsake en serie alvorlige støpingsdefekter:
Nitrogenporøsitet (pinholes): Når smeltet jern stivner, synker løseligheten av nitrogen skarpt. Overmettede nitrogen presipiterer og danner bittesmå porer, noe som påvirker tettheten og mekaniske egenskapene til støpet.
Økt sprøhet: Nitrogen øker den sprø overgangstemperaturen til støpejern, noe som reduserer påvirkningen av støpegningen ved rommet eller lavere temperaturer og gjør det mer utsatt for sprø brudd. Defektdannelse med andre elementer: nitrogen danner høyt - smelting - punktnitridinneslutninger med elementer som titan (Ti), zirkonium (ZR) og aluminium (AL). Disse harde inneslutningene kan svekke maskineringsytelsen til støping (økende verktøyslitasje) og mekaniske egenskaper.
Fremme av spisset grafitt: Ved duktilt jern er overdreven nitrogeninnhold en av hovedårsakene til dannelsen av skadelig "spaltet grafitt", noe som reduserer materialets forlengelse og utmattelsesstyrke betydelig.
Grafitisert petroleum Coke er en høy - end Recarburizer. Nitrogeninnholdet kan grovt deles inn i følgende karakterer:
Vanlig karakter: 100-300 ppm (0,01% - 0.03%)
Premium karakter: 50-100 ppm (0,005% - 0.01%)
Premium/lav nitrogenkvalitet: mindre enn eller lik 50 ppm (mindre enn eller lik 0,005%)
Så hvordan kan lavt nitrogeninnhold oppnås? Det lave nitrogeninnholdet i grafitisert petroleumskoks skyldes først og fremst produksjonsprosessen:
Valg av råstoff: Høy - Petroleumskoks med lav urenhet (inkludert nitrogen) innhold brukes.
Høy - Temperaturgrafitisering: Dette er det mest kritiske trinnet. Under langvarig varmebehandling i en elektrisk lysbueovn ved temperaturer fra opp til 2500 grader til 3000 grader, er de fleste flyktige urenheter (inkludert svovel, nitrogen og hydrogen) i råstoffet "brent av" ved høye temperaturer. Nitrogen slipper ut som nitrogengass (N₂), noe som reduserer nitrogeninnholdet i sluttproduktet betydelig.
Sammendrag:
Nitrogeninnhold er en av de viktigste indikatorene for å evaluere kvaliteten på grafitiserte petroleumskoksrekarburisatorer. Å velge grafitisert petroleumskoks med lavt nitrogeninnhold (mindre enn eller lik 100 ppm, helst mindre enn eller lik 50 ppm) er et sentralt tiltak for å forhindre nitrogenporøsitet i støpejern og sikre utmerket mekanisk og prosessbarhet av støping.
