Wat is het effect van het zwavelgehalte op de staalproductie met behulp van grafiet-petroleumcokes?

Het gebruik van gegrafitiseerde petroleumcokes met een laag zwavelgehalte als koolstofverhoger biedt de volgende belangrijke voordelen:

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

• Verbeterde koolstofabsorptiesnelheid en lager energieverbruik: Tijdens het staalproductieproces kan het koolstofelement in gegrafitiseerde petroleumcokes met laag-zwavelgehalte en hoge-zuiverheid efficiënter door het gesmolten staal worden geabsorbeerd. Het koolstofabsorptiepercentage van gewone koolstofverhogers bedraagt ​​mogelijk slechts 60%, terwijl het absorptiepercentage van hoogwaardige gegrafitiseerde petroleumcokes meer dan 90% kan bedragen. Dit betekent dat er minder koolstofverhoger nodig is om het beoogde koolstofniveau te bereiken, waardoor grondstoffen worden bespaard en het extra energieverbruik als gevolg van herhaalde toevoegingen en samenstellingsaanpassingen wordt verminderd, waardoor het elektriciteitsverbruik direct wordt verminderd.

• Verbeterde staalzuiverheid en staalprestaties: Zwavel is een strikt gecontroleerd onzuiverheidselement in staal, dat uiterst schadelijk is voor de staalprestaties. Door het gebruik van hercarburateurs met een laag-zwavelgehalte wordt voorkomen dat er extra zwavel in gesmolten staal wordt geïntroduceerd, waardoor: ►Hete brosheid wordt voorkomen: Zwavel reageert met ijzer en vormt FeS met een laag-smeltpunt-, dat zich tijdens de hete bewerking van staal langs de korrelgrenzen verspreidt, wat leidt tot intergranulaire scheurvorming, dat wil zeggen "hete brosheid."

►Waarborging van de kwaliteit van nodulair gietijzer: Zwavel is een "schadelijk element" bij de productie van nodulair gietijzer. Het reageert met sferoïdiserende middelen (zoals magnesium), verbruikt deze en vermindert de sferoïdisatiesnelheid. Daarom vereist de productie van nodulair gietijzer van hoge-kwaliteit het gebruik van- zwavelarme (<0.05%) recarburizers.

• Vermindering van corrosie van apparatuur en verlenging van de levensduur van de oven: Zwavel corrodeert ovenbekledingen en elektroden bij hoge temperaturen. Het gebruik van hercarburateurs met een laag-zwavelgehalte kan de chemische corrosie van ovenbekledingen en elektroden effectief vertragen. Uit gegevens blijkt bijvoorbeeld dat het gebruik van hoogwaardige-gegrafitiseerde petroleumcokes de vervangingsfrequentie van de elektrode met 30% kan verminderen en het warmteverlies uit de ovenwand kan verminderen.

• Voldoen aan milieueisen: Zwavel is een van de belangrijkste bronnen van luchtverontreinigende stoffen (zoals SO₂). Het gebruik van grondstoffen met een laag zwavelgehalte- is een effectieve manier voor staalbedrijven om de uitstoot van verontreinigende stoffen aan de bron te verminderen en te voldoen aan de steeds strengere milieuregels.

Het gebruik van petroleumcokes (of inferieure carboneermiddelen) met een te hoog zwavelgehalte kan een reeks problemen veroorzaken tijdens de staalproductie:

• Vorming van schadelijke insluitsels: Een hoog zwavelgehalte leidt tot de vorming van sulfide-insluitsels zoals MnS in het staal. Hoewel een bepaalde hoeveelheid MnS gunstig is voor de bewerkbaarheid, verminderen overmatige insluitsels de transversale mechanische eigenschappen, plasticiteit en taaiheid van het staal.

• Verhoogde raffinagelast: Als het zwavelgehalte in het gesmolten ijzer of de ovenlading te hoog is, moeten diepe ontzwavelingsoperaties worden uitgevoerd in daaropvolgende raffinageprocessen (zoals LF-ovens). Dit verhoogt het verbruik van raffinageslakken (zoals kalk en fluoriet), verlengt de smeltcyclus en verhoogt de productiekosten.

• Oorzaken Gietdefecten: Bij de productie van gietstukken vermindert een hoog zwavelgehalte de vloeibaarheid van gesmolten ijzer en kan leiden tot defecten zoals "heetscheuren" in gietstukken.

Over het algemeen is het gebruik van gegrafitiseerde petroleumcokes met een laag zwavelgehalte een essentiële keuze voor de productie van hoge kwaliteit en speciale staalsoorten om schoon gesmolten staal, een stabiel productieproces en uitstekende staaleigenschappen te verkrijgen. Bij bepaalde specifieke processen is petroleumcokes met een hoog zwavelgehalte echter niet geheel zonder toepassing. Bij sommige smeltreductieprocessen voor de productie van ijzer, waarbij petroleumcokes zowel als brandstof als als reductiemiddel wordt gebruikt, kan de zwavel in de petroleumcokes uiteindelijk worden geabsorbeerd door slakmiddelen (zoals kalksteen) en in de slak terechtkomen, waardoor deze zich afscheidt van het gesmolten ijzer. Dit proces stelt echter hogere eisen aan de daaropvolgende milieubehandeling.

Samenvattend: in de meeste koolstof-verhogende scenario's is het kiezen van hoge- kwaliteit gegrafitiseerde petroleumcokes met een zwavelgehalte van minder dan 0,05% de veiligste en meest efficiënte optie om de kwaliteit van het eindproduct te garanderen.