कार्बराइजिंग एजेंटों का परिचय और वर्गीकरण

कार्बराइजिंग एजेंट का उपयोग इस्पात और ढलाई उद्योग में कार्बराइजिंग, डीसल्फराइजेशन और अन्य सहायक सामग्रियों के लिए किया जाता है। लौह और इस्पात गलाने के उद्योग में इसका सबसे व्यापक उपयोग लौह और इस्पात पिघलने की प्रक्रिया में जले हुए कार्बन की मात्रा की भरपाई करने और कार्बन युक्त पदार्थों को मिलाने के लिए किया जाता है।

लोहे और इस्पात उत्पादों के गलाने की प्रक्रिया में, गलाने के समय, धारण समय, अधिक गर्म करने के समय और अन्य कारकों के कारण, तरल लोहे में कार्बन तत्वों की पिघलने से होने वाली हानि बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप तरल लोहे में कार्बन की मात्रा कम हो जाती है। इस प्रकार, तरल लोहे में कार्बन की मात्रा शोधन के अपेक्षित सैद्धांतिक मान तक नहीं पहुंच पाती है। इसलिए, इस्पात में कार्बन की मात्रा को समायोजित करने के लिए कार्बोनाइजिंग उत्पादों को मिलाना आवश्यक है, जो उच्च गुणवत्ता वाले इस्पात के उत्पादन के लिए एक आवश्यक सहायक योजक है।

कच्चे माल के उत्पादन के आधार पर कार्बराइजिंग एजेंट को निम्न श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: लकड़ी का कार्बन, कोयले का कार्बन, कोक का कार्बन, ग्रेफाइट।

1. लकड़ी कार्बन

2. कोयले के प्रकार का कार्बन

* सामान्य कैल्सीनेशन कोयला कार्बराइज़र: यह कम राख और कम सल्फर वाले महीन धुलाई वाले एन्थ्रासाइट कोयले का उत्पाद है, जिसे कैल्सीनेशन भट्टी में लगभग 1250℃ के उच्च तापमान पर कैल्सीनेशन के बाद तैयार किया जाता है। इसका उत्पादन मुख्य रूप से इनर मंगोलिया के निंग्ज़िया में होता है। इसमें कार्बन की मात्रा 90-93% होती है। इसका उपयोग मुख्य रूप से इस्पात निर्माण उद्यमों में किया जाता है, और कुछ ढलाई उद्यमों में इसे ग्रे कास्ट आयरन बनाने में भी इस्तेमाल किया जाता है। इसके कार्बन अणुओं की सघन संरचना के कारण, ऊष्मा अवशोषण की प्रक्रिया धीमी होती है और इसमें अधिक समय लगता है।

* एस्फाल्ट कोकिंग कार्बराइज़र: यह तेल उत्पादन के लिए कोल टार के हाइड्रोजनीकरण का एक उप-उत्पाद है। यह टार से निकाला गया एक उच्च कार्बन, निम्न सल्फर और निम्न नाइट्रोजन वाला कार्बराइज़र है। इसमें कार्बन की मात्रा 96-99.5% के बीच होती है, वाष्पशील पदार्थ कम होते हैं, संरचना सघन होती है, कणों की यांत्रिक शक्ति और घिसाव प्रतिरोध अपेक्षाकृत उच्च होता है और यह आसानी से ग्राफ़िटाइज़ हो जाता है।

* धातुकर्म संबंधी कोक कार्बराइजिंग एजेंट: कोकिंग कोयले की फायरिंग, आमतौर पर बड़े कोक के साथ क्यूपोला में की जाती है, गलाने के अलावा, इसका उपयोग धातु चार्ज कार्बराइजिंग के लिए भी किया जाता है।

3. कोक (पेट्रोलियम कोक) कार्बन

कैल्सीनेटेड कोक कार्बराइज़र: यह कम सल्फर वाले पेट्रोलियम कोक से निर्मित उत्पाद है, जिसे नमी, वाष्पशील पदार्थों और अशुद्धियों को हटाने के बाद 1300-1500 डिग्री सेल्सियस पर कैल्सीनेशन भट्टी में संसाधित किया जाता है। इसमें स्थिर कार्बन की मात्रा आमतौर पर लगभग 98.5% होती है, और सल्फर की मात्रा अधिकतर 0.5% या 1% से कम होती है। इसका घनत्व सघन होता है, यह आसानी से विघटित नहीं होता है, और इसका उपयोग काल मध्यम होता है। इसका उत्पादन मुख्य रूप से शेडोंग, लियाओनिंग और तियानजिन में केंद्रित है। कार्बराइजिंग एजेंट की कई श्रेणियों में इसकी कीमत और उपलब्धता के लाभ के कारण, बाजार में इसका व्यापक उपयोग होता है।

* ग्रेफाइट युक्त पेट्रोलियम कोक कार्बराइजिंग एजेंट: पेट्रोलियम कोक को 3000 डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान पर ग्रेफाइट गलाने वाली भट्टी में गर्म करके ग्रेफाइट उत्पाद तैयार किए जाते हैं। इनमें तेजी से अवशोषण, उच्च कार्बन और कम सल्फर जैसे गुण होते हैं। इसमें कार्बन की मात्रा 98-99% होती है और सल्फर की मात्रा 0.05% या 0.03% से कम होती है। इसका उत्पादन मुख्य रूप से मंगोलिया के भीतरी भाग, जियांग्सू, सिचुआन आदि में होता है। एक अन्य तरीका ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के अपशिष्ट का उपयोग करना है, क्योंकि ग्रेफाइटीकरण के बाद ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के अपशिष्ट का उपयोग इस्पात मिलों में कार्बराइजिंग एजेंट के रूप में किया जा सकता है।

* सेमी-ग्रेफाइटिक पेट्रोलियम कोक कार्बराइज़र: ग्रेफाइटिक तापमान ग्रेफाइटिक कार्बराइज़र जितना उच्च नहीं होता है, कार्बन की मात्रा आमतौर पर 99.5% से अधिक होती है, सल्फर की मात्रा ग्रेफाइटिक कार्बराइज़र से अधिक होती है, जो 0.3% से कम होती है।

4. ग्रेफाइट प्रकार

* मिट्टी के समान ग्रेफाइट कार्बराइजिंग एजेंट: यह लोहे और इस्पात के गलाने या ढलाई में कार्बराइजिंग के लिए मिट्टी के समान ग्रेफाइट का अनुप्रयोग है, इसका मुख्य उत्पादन क्षेत्र हुनान है, यह मिट्टी के समान ग्रेफाइट पाउडर का सीधा अनुप्रयोग है, जिसमें आमतौर पर कार्बन की मात्रा 75-80% होती है, उत्पाद में कार्बन की मात्रा बढ़ाने के लिए इसे शुद्ध किया जा सकता है।

* प्राकृतिक ग्रेफाइट कार्बराइजिंग एजेंट: मुख्य रूप से ग्रेफाइट को परतदार बनाने के लिए, कार्बन की मात्रा 65-99% होती है, स्थिरता कम होती है, आमतौर पर इस्पात मिलों में उपयोग किया जाता है।

* मिश्रित कार्बराइजिंग एजेंट: ग्रेफाइट पाउडर, कोक पाउडर, पेट्रोलियम कोक और अन्य आधार सामग्री को विभिन्न बाइंडर मिलाकर मशीन से दबाकर दानेदार छड़ का आकार दिया जा सकता है। कार्बन की मात्रा आमतौर पर 93 से 97% के बीच होती है, और सल्फर की मात्रा अत्यंत अस्थिर होती है, जो आमतौर पर 0.09 से 0.7% के बीच होती है।