مواد کربنی

مهمترین هیدرو کربن های معدنی که در ریخته گری استفاده می گردند عبارتند از گیلسونایت ، پودر زغالسنگ  ، آنتراسیت و گرافیت  که در اینجا صرفا به پودر زغال و گرافیت و به نوع مصنوعی یاسنتز آن پودر الکترود  اشاره می گردد .

کربن مورد نیاز صنعت ریخته گری از منابع متفاوت(متناسب با محل مصرف ) ، اغلب بصورت هیدرو کربن جامد غنی شده یا  خام تهیه می شود . این ماده به هر حال افزودنی به حساب می آید چه در بخش افزودن کربن به ذوب و چه بخش ماهیچه های ریخته گری .
کربن به طور طبیعی به سه شکل بلوری الماس ( کوبیک )، گرافیت ( هگزا گونال ) و آمورف (بدون نظم کریستالی) در طبیعت یافت می گردد .
 گرافیت شکلی از کربن بلوری است که به طور طبیعی شکل می‌گیرد. این کانی بومی‌در سنگ‌های آذرین و دگرگونی یافت می‌شود. این کانی هر ویژگی را به میزان زیادی دارا است. برای مثال بسیار نرم است، با کوچک ترین فشاری در سطح رَخ می‌شکند و چگالی ویژه بسیار کمی‌دارد. از سوی دیگر، به شدت در مقابل گرما مقاوم است و درتماس با مواد دیگر واکنشی نشان نمی‌دهد. به خاطر این ویژگی‌ها است که موارد کاربرد گرافیت در متالورژی و تولید سازه بسیار گسترده هستند. از گرافیت در متالورژی، الکتروتکنیک، رآکتورهای اتمی‌و ساخت انواع مداد استفاده می‌شود. گرافیت و کربن دو شکل معدنی از کربن هستند. الماس در جبه زمین و تحت گرما و فشار بسیار زیاد تشکیل می‌شود. بیشتر گرافیتی که نزدیک به سطح زمین پیدا شده درون پوسته زمین در دما و فشاری پایین تر شکل می‌گیرد. گرافیت و الماس ترکیب یکسانی دارند، ولی ویژگی‌های آن‌ها با هم متفاوت است. آنچه از منابع مختلف کربن وجود دارد هیدرو کربن هائی هستند که بصورت طبیعی یا مصنوعی به سمت گرافیت شدن می رود .

بطور طبیعی مواد قابل استفاده در ریخته گری اغلب آمورف بوده و بایستی طی فرایند های مختلف غنی گردند . لذااین منابع  با روشهای مختلف حرارتی عاری از آب ، مواد فرار و برخی عناصرمیگردند .منابع هیدرو کربن طبیعی  در بخش معدن  نیاز مند تغلیظ و فراوری و زغال چوب حرارت دهی   وپیرولیز میباشند .

مثلا کک  زغالسنگ نیازمند پخت در شرایط  خاص و کک های نفتی برای خلوص پس از پالایش نیازمند تکلیس یا برای ساخت گرافیت مصنوعی نیازمند گرافیتیزاسیون هستند . برخی از این عملیات بسیار شبیه می باشند اما در هریک متعاقب از هدف تغلیظ یا شکل کریستالی شرایط و کوره های خاصی در نظر گرفته می شود . به اشتباه اغلب مواد کربن دار را گرافیت می نامند که با تعریف بالا بدلیل نام گذاری غلط پی می بریم .

مواد کربنی مصرفی قابل استفاده در ریخته گری عبارتند از :

پودر زغال : عبارتست از زغالسنگ  (هیدرو کربن ) معمولی با پایه گیاهی (بیتومین ) پودر شده که اغلب مصرف ماهیچه ای دارد .

گیلسونایت : هیدرو کربن پایه نفتی (قیر طبیعی )که می توان با قدری فراوری علاوه بر ماهیچه در سا خت کک نیز استفاده گردد .

زغالسنگ (آنتراسیت): آنتراسیت از نظر ظاهر فیزیکی زغال سخت، سیاه و براقی است که جزو مرغوب ترین نوع کیفی زغالسنگ  محسوب می گردد ، پس  شامل کمترین مقدار آب و مواد فرار همچنین  بیشترین محتوی کربن است ، این هیدرو کربن بر اثر اشتعال  با شعله کوچک و آبی‌رنگ و بدون دود می‌سوزد. آنتراسیت آخرین فراورده (هیدرو کربنی )تغییر و تبدیل مواد گیاهی از طریق سلسله مراحل زغال نارس، لینیت و زغال بیتومینه است.

کک زغال سنگ: کک مادهٔ جامد پُر کربن است که بر اثر تقطیر آهستهٔ زغال‌سنگ تشکیل می‌شود. از این ماده با عیار کربن ۸۰ تا ۹۰ به‌عنوان سوخت استفاده می‌شود و به‌ طور گسترده به‌عنوان یک جایگزین برای زغال‌سنگ محسوب می‌شود. زغال کک در ریخته گری بخصوص در کوره بلند بدلیل خواص مکانیکی مصرف دارد .

 

معدنی

مهمترین هیدرو کربن های معدنی که در ریخته گری استفاده می گردند عبارتند از گیلسونایت ، پودر زغال وآنتراسیت که در اینجا صرفا به پودر زغال و آنتراسیت اشاره می گردد .

دانلود اطلاعات فنی کمک ذوب