تحدث بإيجاز عن دور عامل الكربنة في عملية الصب وأهم نقاط استخدامه!

تُستخدم عملية الكربنة الرئيسية في صناعة الحديد والحدادة وغيرها من الصناعات التحويلية، حيث يصاحب صهر المواد المعدنية السائلة في المصهر انخفاض في معامل امتصاص الكربون الداخلي واستهلاكه. وفي هذه الحالة، إذا لم يتم تطبيق استراتيجية الكربنة المناسبة، فإن إنتاج وتصنيع السلع سيؤثر سلبًا على جودتها بشكل كبير. الكربنة هي سلعة معدنية غير حديدية تم تطويرها وتصميمها خصيصًا لمعالجة هذه المشكلة.

سوق مبيعات مصنعي عوامل الكربنة، جيدون أم سيئون، مصنعي المنشطات، يصعب الاختيار.

مع تحسن عملية صناعة الصلب، بدأ استخدام عامل الكربنة في العديد من مصانع الصلب والدرفلة، مما أدى إلى ارتفاع تدريجي في سوق مبيعات عامل الكربنة. يُعاني سوق عوامل الكربنة حاليًا من صعوبة في اختيار الشركة المصنعة المناسبة، نظرًا لتفاوت جودة المواد المُضافة. إن مشكلة اختيار الشركة المصنعة الجيدة لعامل الكربنة ليست مجرد نقص شائع، بل هي مشكلة أساسية. يُعد عامل الكربنة مادة خام لا غنى عنها في مصانع الدرفلة ومصاهر المعادن، وله تأثير غير عادي في عمليات التشكيل. فهو لا يُحسّن فقط من تدفق المواد في أفران الصلب، بل يُؤثر سلبًا على جودة المسبوكات.

تصنيف عامل الكربنة وتقنية إنتاجه

ينقسم عامل الكربنة إلى نوعين: عامل كربنة للصلب وعامل كربنة للحديد الزهر. كما تُضاف بعض المواد الأخرى إلى عامل الكربنة، مثل بطانات الفرامل المُضاف إليها مواد مُحسّنة للاحتكاك. يُعدّ عامل الكربنة من المواد المُضافة إلى مواد كربنة الصلب والحديد الخام. ويُعتبر عامل الكربنة عالي الجودة مادةً مُساعدةً أساسيةً في إنتاج الصلب عالي الجودة.

تتعدد أنواع المواد الخام المستخدمة في عملية الكربنة، كما تختلف طرق إنتاجها. فعلى سبيل المثال، يُستخدم مسحوق الجرافيت المُشكّل بالضغط في السوق، إذ تتطلب هذه الطريقة إضافة كميات كبيرة من المادة الرابطة، مما يؤدي إلى عدم كفاية محتوى الكربون لتلبية متطلبات جودة الكربنة العالية. ونظرًا لأن مسحوق الجرافيت المضغوط عبارة عن كتلة صلبة تفتقر إلى البنية المسامية، فإن معدل امتصاصه للطاقة أقل من معدل امتصاص الكربنة المُكلسة. ويُقصد بالكربنة عالية الجودة تلك التي تُنتج بعد عملية التغرافيت. ففي ظل درجات حرارة عالية، تتخذ ذرات الكربون شكل الجرافيت المجهري، ومن هنا جاءت تسمية التغرافيت. وتُسهم عملية التغرافيت في تقليل محتوى المعادن في الكربنة، وزيادة محتوى الكربون، وخفض محتوى الكبريت.

يمكن لعامل الكربنة المستخدم في الصب أن يزيد بشكل كبير من كمية خردة الصلب، ويقلل من كمية الحديد الزهر، أو حتى يستغني عنه تمامًا. حاليًا، معظم عوامل الكربنة مناسبة للصهر في الأفران الكهربائية، وهناك عدد قليل منها يتميز بسرعة امتصاص عالية جدًا، ويُستخدم في أفران القبة. في طريقة تغذية أفران الصهر الكهربائية، يُفضل إضافة عامل الكربنة مع الخردة والمواد الأخرى، ويمكن إضافة كميات صغيرة منه على سطح المعدن المنصهر. ولكن لتجنب إضافة كميات كبيرة إلى تغذية الحديد المنصهر، وذلك لمنع الأكسدة المفرطة وعدم وضوح تأثير الكربنة، وبالتالي عدم كفاية محتوى الكربون في المسبوكات، تُحدد كمية عامل الكربنة المضافة بناءً على نسبة المواد الخام الأخرى ومحتوى الكربون. يُختار نوع عامل الكربنة المناسب حسب نوع الحديد الزهر واحتياجاته. يُفضل اختيار عامل كربنة يحتوي على كربون نقي، مما يقلل من الشوائب الزائدة في الحديد الزهر، وبالتالي يُساهم اختيار عامل الكربنة المناسب في خفض تكلفة إنتاج المسبوكات.