Les recarburateurs affectent la fusion de plusieurs manières. Choisir le bon recarburateur et l’utiliser correctement sont essentiels pour contrôler les coûts de production et stabiliser la qualité des produits.
Les principaux facteurs d’influence peuvent être classés comme suit :
1. Teneur en carbone fixe et pureté
Il s'agit de l'indicateur le plus critique, déterminant directement l'efficacité et le coût du recarburateur.
Teneur en carbone fixe : fait référence à la quantité de carbone qui peut réellement être absorbée dans le recarburateur.
Impact : Plus la teneur en carbone fixe est élevée, plus l’efficacité de la recarburation est élevée. Plus la quantité ajoutée est faible, moins de scories seront produites, ce qui contribue à réduire la consommation d'énergie et à minimiser l'érosion du revêtement du four. Les recarburateurs à faible teneur en carbone fixe nécessitent de grandes quantités d'ajout, ce qui entraîne une consommation d'énergie accrue et un fonctionnement instable.
Teneur en impuretés nocives :
Soufre (S) : C'est l'élément nocif le plus important. Le soufre peut gravement affecter les propriétés mécaniques de l'acier (fragilité à chaud) et augmenter les coûts de désulfuration. Les recarburateurs de haute-qualité nécessitent une teneur en soufre extrêmement faible. Azote (N) : Certains recarburateurs graphitisés (tels que ceux fabriqués à partir de coke de pétrole) peuvent contenir des teneurs élevées en azote, ce qui peut entraîner un enrichissement en azote de l'acier en fusion. Il s'agit d'un défaut fatal pour certaines nuances d'acier de haute-qualité (telles que l'acier automobile et l'acier d'emboutissage profond-).
Cendres : les cendres sont le composé inorganique non combustible présent dans le recarburateur. Une teneur élevée en cendres augmente la quantité de scories, réduit l'efficacité de la recarburation et peut introduire des impuretés dans l'acier en fusion.
2. Taux d'absorption et taux de dissolution
Cela détermine l’efficacité et le fonctionnement du recarburateur.
Taux d'absorption : Il s'agit du rapport entre le carbone entrant réellement dans le fer/l'acier et le carbone ajouté.
Influence : Le taux d'absorption est affecté par des facteurs tels que le type de recarburateur, le moment de l'ajout et le processus de fusion. Généralement, les recarburateurs qui ont subi une graphitisation à haute-température ont une structure cristalline plus stable et un taux d'absorption plus élevé et plus stable (atteignant plus de 90 %).
Taux de dissolution :
Influence : Un taux de dissolution trop rapide (par exemple, carbone partiellement amorphe) peut conduire à une violente ébullition du carbone, augmentant ainsi l'épuisement du carbone et la consommation d'énergie ; une vitesse de dissolution trop lente peut entraîner une recarburation prolongée, retardant ainsi la production. La vitesse idéale est une dissolution douce et rapide.
3. Taille et distribution des particules
La taille des particules affecte directement le comportement de dissolution et le rendement du recarburateur dans le métal fondu.
Taille des particules :
Trop fin : il flotte facilement à la surface du liquide et est emporté par les gaz du four, ce qui entraîne un grave brûlage, un faible rendement et une pollution de l'environnement.
Trop grossier : il coule au fond du four et se dissout lentement, restant éventuellement incomplètement dissous à la fin du processus de fusion, ce qui entraîne une composition inégale.
Distribution granulométrique : une taille de particule uniforme est requise. Une variation excessive de la taille des particules entraînera une dissolution asynchrone et, par conséquent, un taux d’absorption instable.
4. Microstructure et morphologie cristalline
Ceci est directement lié aux matières premières et au processus de production du recarburateur (qu'il ait été graphité ou non).
Degré de graphitisation :
Les recarburateurs graphités ont une structure cristalline de flocons de graphite ordonnés, similaire à la structure cristalline du graphite dans la fonte. Par conséquent, ils ont une bonne héritabilité, augmentant non seulement la recarburation mais favorisant également la graphitisation, empêchant les tendances de la fonte blanche et améliorant les propriétés mécaniques et les propriétés de traitement de la fonte. Recarburateurs non-graphitants (tels que le coke de pétrole calciné ordinaire) : leur structure cristalline est désordonnée, avec des atomes de carbone disposés de manière aléatoire. Bien qu'ils offrent une recarburation acceptable, ils ont peu de capacité à favoriser la graphitisation.
Porosité : Une porosité modérée facilite la pénétration du métal et accélère la dissolution.
Conclusion : lors de la sélection d'un recarburateur, ne tenez pas seulement compte du prix et de la teneur en carbone fixe. Tenez compte de la teneur en impuretés telles que le soufre et l'azote, du degré de graphitisation et de la taille des particules. Le choix optimal doit être considéré en fonction de l'équipement de fusion souhaité (four électrique/cubilot), de la température de coulée et du type de produit (fonte/acier moulé, pièces standard/haut de gamme). Pour la production de fonte ductile de haute-qualité, les recarburateurs graphitisants de haute-qualité sont généralement l'option la plus rentable-.
