Hitrost raztapljanja recarburizatorjev neposredno vpliva na učinkovitost proizvodnje in kakovost staljenega železa.
Poleg lastnosti samega rekarburizatorja (kot sta vezani ogljik in stopnja grafitizacije) igrajo ključno vlogo tudi številni zunanji dejavniki.
1. Pogoji staljenega železa
To je najbolj kritičen zunanji dejavnik, ki vpliva na hitrost raztapljanja.
1. Temperatura
Temperatura je odločilen dejavnik.
Višje temperature občutno pospešijo predgretje in taljenje delcev recarburizatorja ter hitrost difuzije ogljikovih atomov v staljenem železu.
Praktična uporaba: Zato je dodajanje naogljičev med postopkom točenja najbolj učinkovito, saj je takrat temperatura staljenega železa najvišja in turbulenca največja.
2. Začetna vsebnost ogljika
Vpliv: Začetna vsebnost ogljika (stopnja nasičenosti) staljenega železa pomembno vpliva na hitrost raztapljanja.
Praktična uporaba: Pri taljenju nizko{0}}ogljičnih polnilnih materialov (kot je odpadno jeklo) je stopnja raztapljanja ponovnih karburizatorjev zelo visoka.
Ko pa se vsebnost ogljika v staljenem železu približa evtektični točki (približno 4,3 %), stopnja raztapljanja močno pade ali se celo preneha raztapljati.
II. Operativni in procesni dejavniki
Agitacija in kinetični pogoji
Vpliv: To je najbolj nadzorovana in učinkovita metoda pospeševanja poleg temperature.
Mehanizem:
Prekinitev mejne plasti: Intenzivno mešanje (kot je turbulentni tok v točilnem koritu, elektromagnetno mešanje, ročno mešanje in zračno mešanje) lahko prekine statično mejno plast, ki nastane na površini delcev recarburizerja zaradi nasičenosti z ogljikom, kar omogoča, da sveže železo neprekinjeno pride v stik z delci in vzdržuje visok koncentracijski gradient.
Povečanje hitrosti prenosa mase: Mešanje močno poveča konvektivni prenos mase ogljika.
Preprečevanje aglomeracije: mešanje lahko razbije delce recarburizerja, kar prepreči, da bi jih zaprli grafitni filmi ali žlindra in tvorijo "satjasto" peno, s čimer se poveča reakcijsko območje.
III. Fizične lastnosti recarburizerja (povezane z zunanjimi dejavniki)
Medtem ko je vrsta recarburizerja notranji dejavnik, so njegove značilnosti delcev zunanji dejavnik, ki ga je mogoče izbrati v aplikaciji.
Velikost delcev
Vpliv: Obstaja optimalno območje velikosti delcev.
Preveč fino (npr.<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): majhna specifična površina, počasna stopnja pogrezanja, majhna skupna kontaktna površina raztapljanja in dolg čas raztapljanja.
Srednje fino (npr. 3-8 mm): Idealno za hitro pogrezanje v staljeno železo, hkrati pa ohranja zadostno specifično površino za hitro raztapljanje.
Površinske lastnosti
Vpliv: Gosta, gladka površina ovira namakanje in prodiranje staljenega železa; porozna, hrapava površina olajša prodiranje staljenega železa, raztaplja se od znotraj, znatno poveča reakcijsko površino in pospeši raztapljanje.
Preprosto povedano, ustvarjanje okolja z "visoko temperaturo, nizko vsebnostjo ogljika in močnim mešanjem" je najbolj kritičen zunanji pogoj za zagotavljanje hitrega raztapljanja recarburizerja.
