شش ویژگی کلیدی که کک نفتی گرافیتی شده را به افزودنی کربن ترجیحی در فولادسازی تبدیل می کند چیست؟

مهم‌ترین مزیت کک نفتی گرافیتی در محتوای کربن ثابت فوق‌العاده- آن است. داده‌ها نشان می‌دهد که-کک نفتی گرافیتی‌شده با کیفیت بالا می‌تواند به محتوای کربن ثابت 98.5٪ تا 99٪ دست یابد، با برخی از محصولات نهایی بالا حتی بیش از 99٪، آن را در موقعیت پیشرو در میان انواع افزودنی‌های کربن قرار می‌دهد.

محتوای کربن بالا به این معنی است که هر واحد وزن افزودنی کربن می تواند منبع کربن موثرتری برای فولاد مذاب فراهم کند و در نتیجه کارایی افزودنی کربن را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. در مقابل، محتوای کربن کک نفتی کلسینه شده معمولی معمولاً بین 95٪ تا 98٪ است، در حالی که میزان کربن مواد کربندار کننده مبتنی بر آنتراسیت 86٪ تا 94٪ است. در طول فولادسازی، کک نفتی گرافیتی شده، با این مزیت اصلی، می‌تواند به طور موثر عناصر کربن از دست رفته در هنگام سوختن فولاد را دوباره پر کند، محتوای کربن را دقیقاً کنترل کند، و اطمینان حاصل کند که فولادهای ویژه و فولادهای با کیفیت- با استانداردهای عملکرد مطابقت دارند.

شایان ذکر است که کک نفتی گرافیتی شده طبیعتاً چنین خلوص بالایی ندارد-به خرد کردن و غربال کردن کک نفتی، کلسینه کردن در 1200-1350 درجه برای آبگیری و گوگردزدایی نیاز دارد و سپس برای عملیات حرارتی 30 درجه سانتیگراد در کوره آچیسون شارژ می شود. 48-72 ساعت. این فرآیند در نهایت یک ساختار شبکه‌ای شش ضلعی بسیار منظم را تشکیل می‌دهد و محتوای کربن ثابت را به بیش از 98.5 درصد افزایش می‌دهد. این فرآیند گرافیتی سازی دقیق است که منجر به این می شود که GPC دارای شاخص محتوای کربن به مراتب برتر از سایر عوامل کربن ساز باشد.

در تولید فولاد، گوگرد و نیتروژن ناخالصی های مضری هستند که به شدت خواص مکانیکی، چقرمگی و کیفیت جوش فولاد را تحت تأثیر قرار می دهند. کک نفتی گرافیتی پس از عمل آوری در دمای تقریباً 3000 درجه، این ناخالصی ها را به میزان قابل توجهی حذف می کند. محتوای گوگرد به طور کلی بین 0.03٪ و 0.05٪ کنترل می شود، با محصولات نهایی بالا به 0.01٪٪ -0.03٪ می رسد، در حالی که محتوای نیتروژن بین 80 تا 250 PPM است.

این ویژگی به‌ویژه برای تولید{0}درجات فولادی بالا مانند فولاد بلبرینگ، فولاد فنری و فولاد سازه‌ای آلیاژی بسیار مهم است. با توجه به تحول مداوم صنعت فولاد به سمت محصولات-بالا،-فولاد با کیفیت بالا دارای الزامات بسیار سختگیرانه ای برای محتوای گوگرد و نیتروژن در عوامل کربورکننده است که کک نفتی گرافیتی شده را به یک ماده ضروری و ترجیحی تبدیل می کند. به خصوص در سناریوهای فولادسازی کوره قوس الکتریکی (EAF)، کیفیت فولاد نسبت به محتوای ناخالصی بسیار حساس است. استفاده از کک نفتی گرافیتیزه شده با گوگرد کم و-کم نیتروژن به طور موثری از تأثیر منفی ناخالصی ها بر عملکرد فولاد جلوگیری می کند و کیفیت محصول نهایی پایدار و قابل اطمینان را تضمین می کند.

علاوه بر این، برای ریخته‌گری‌های خاص مانند چدن داکتیل و چدن گرافیت ورمیکولی که به محتوای گوگرد بسیار حساس هستند، کک نفتی گرافیتیزه نیز نوع ترجیحی عامل کربن‌دهنده است.

نرخ جذب کربن یک شاخص اصلی برای ارزیابی عملکرد عوامل کربن‌دهنده است که مستقیماً کارایی تولید و قابلیت‌های کنترل هزینه را تعیین می‌کند. کک نفتی گرافیتیزه شده در این زمینه برتری دارد و به نرخ جذب 90 تا 95 درصد دست می یابد. مهمتر از آن، در مقایسه با سایر عوامل کربن‌دهنده گرافیتی، کک نفتی گرافیتی شده دارای نرخ جذبی است که بیش از 10 درصد سریع‌تر است.

این مزیت از ساختار مولکولی منحصربه‌فرد کک نفتی گرافیتی‌شده ناشی می‌شود-بعد از تصفیه-در دمای بالا، مولکول‌های کربن فاصله بین مولکولی وسیع‌تری دارند و تجزیه و هسته‌شدن آنها را در آهن مذاب یا فولاد آسان‌تر می‌کند. نرخ جذب بالا به این معنی است که برای دستیابی به محتوای کربن مورد نظر به عامل کربن‌دهنده کمتری نیاز است، در حالی که جذب سریع به کوتاه‌تر کردن چرخه فولادسازی و بهبود راندمان تولید کمک می‌کند. در حالی که{5}}کک نفتی کلسینه شده با گوگرد کم، نرخ جذب پایداری دارد، اما همچنان از کک نفتی گرافیتی شده عقب است. از سوی دیگر، آنتراسیت کلسینه شده از محتوای خاکستر بالا، سرعت جذب کم و نوسانات زیاد رنج می برد که آن را برای کاربردهای سخت نامناسب می کند.

برای سازندگانی که به فولاد کربن بالا، فولاد بلبرینگ، فولاد فنر و فولاد ساختاری آلیاژی نیاز دارند، کک نفتی گرافیتی شده سریع‌ترین سرعت انحلال و بالاترین سرعت جذب را ارائه می‌کند و آن را به بهترین انتخاب تبدیل می‌کند.

: خاکستر کمتر یا مساوی 0.7٪، مواد فرار کمتر یا مساوی 0.8٪، بدون بازگشت سرباره، بدون آلودگی کک نفتی گرافیتیزه دارای خاکستر و مواد فرار بسیار کم است، معمولاً کمتر یا برابر با 0.7٪ خاکستر و کمتر یا برابر با 0.8٪ ماده فرار است. این ویژگی مزایای عملی متعددی را در فولادسازی ارائه می دهد.

اولاً، محتوای خاکستر کم به این معنی است که سرباره یا ناخالصی اضافی در فولاد مذاب ایجاد نمی شود، از بازگشت سرباره جلوگیری می کند و فرسایش پوشش کوره و بار تصفیه سرباره را کاهش می دهد. ثانیا، مواد فرار کم تضمین می کند که در طول فرآیند افزودن مقدار زیادی گاز دودکش تولید نمی شود، که برای حفاظت از محیط زیست مفید است و شرایط عملیاتی را در کارگاه بهبود می بخشد. علاوه بر این، محتوای ناخالصی کم، خلوص فولاد مذاب را تضمین می‌کند، که برای تولید-فولاد با کیفیت بالا، فولاد ویژه و سایر محصولات-بالا بسیار مهم است.

در مقابل، محتوای خاکستر کک نفتی کلسینه شده معمولی معمولاً بالای 1٪ است، در حالی که عوامل کربوهیدکننده مبتنی بر آنتراسیت، حتی محتوای خاکستر بیشتری دارند. این ناخالصی ها می توانند به راحتی فولاد را در طول فرآیند فولادسازی آلوده کنند و کیفیت محصول نهایی را تحت تأثیر قرار دهند.

: افزایش بهره وری انرژی فولادسازی کوره قوس الکتریکی پس از عملیات گرافیتی شدن در دماهای بالاتر از 2800 درجه، کک نفتی گرافیتی شده از حالت نامنظم به شکل کریستالی گرافیت بسیار منظم تبدیل می شود، بنابراین دارای رسانایی الکتریکی بالا و مقاومت عالی در دمای بالا{{1} است. مقاومت کک نفتی گرافیتی شده به طور کلی 500-800 μΩm است که به طور قابل توجهی بهتر از مواد کربن معمولی است.

این ویژگی در فولادسازی کوره قوس الکتریکی اهمیت زیادی دارد. هدایت الکتریکی عالی به کک نفتی گرافیتی شده اجازه می دهد تا به سرعت به میدان های الکترومغناطیسی در فولاد مذاب پاسخ دهد، به بهبود راندمان گرمایش و پایداری قوس فولاد مذاب کمک می کند، در نتیجه زمان ذوب را کوتاه می کند و مصرف برق را کاهش می دهد. بر اساس داده‌های تحقیقات صنعتی، استفاده از افزودنی‌های کربن با خلوص بالا می‌تواند 50 کیلووات ساعت برق در هر تن فولاد مذاب صرفه‌جویی کند.

علاوه بر این، کک نفتی گرافیتی شده دارای توانایی حفظ یکپارچگی ساختاری و خواص فیزیکی در دماهای بسیار بالا، مقاومت موثر در برابر شوک حرارتی و خوردگی شیمیایی در حین کار کوره قوس الکتریکی و افزایش طول عمر الکترودها و پوشش‌های کوره است. با تسریع انتقال صنعت فولاد به فولادسازی با کوره قوس الکتریکی، پتانسیل رشد درازمدت بسیار زیاد است-مزایای رسانایی بالا و پایداری دمای بالا-کک نفتی گرافیتی به طور فزاینده ای برجسته خواهد شد.

یکی دیگر از مزایای عمده کک نفتی گرافیتی در توزیع اندازه ذرات انعطاف پذیر و قابل کنترل آن نهفته است. تولیدکنندگان می‌توانند محصولاتی با اندازه‌های ذرات مختلف با توجه به نیاز مشتری، با اندازه‌های ذرات متداول شامل 1-5 میلی‌متر، 0.5-5 میلی‌متر، 2-5 میلی‌متر، و 0.2-1 میلی‌متر ارائه دهند، و همچنین می‌توانند مشخصات مختلف را با توجه به نوع کوره و سناریوی کاربردی سفارشی کنند. کنترل اندازه ذرات نه تنها بر یکنواختی سرعت افزودن و انحلال تأثیر می‌گذارد، بلکه مستقیماً با نرخ جذب کربن مرتبط است - توزیع اندازه ذرات یکنواخت انحلال سریع و توزیع یکنواخت کربن در فولاد مذاب را تضمین می‌کند و در نتیجه کارایی استفاده از کربن را بهبود می‌بخشد.

اگرچه قیمت هر تن کک نفتی گرافیتیزه شده بالاتر از سایر انواع کربوریزرها است، اما در واقع از منظر کل چرخه عمر آن و هزینه های استفاده جامع، مقرون به صرفه ترین انتخاب است. از یک طرف، نرخ جذب بالا به معنای مقدار کمتر کربن‌ساز در هر تن فولاد مذاب است. از سوی دیگر، محتوای ناخالصی کم هزینه تصفیه سرباره و تصفیه بعدی را کاهش می دهد. علاوه بر این، محتوای کربن بالا به طور موثر وابستگی به منابع کربن دیگر را کاهش می دهد. برای شرکت‌های فولادی، استفاده از کربورایزرهای گرافیتی می‌تواند میزان ضایعات فولادی مصرفی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و استفاده از آهن خام را کاهش داده یا حتی حذف کند و در نتیجه هزینه‌های مواد خام را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.