Hlavné výhody nízkeho obsahu síry
Používanie grafitizovaného ropného koksu s nízkym obsahom síry ako prostriedku na zvyšovanie uhlíka ponúka tieto významné výhody:
- Vylepšená miera absorpcie uhlíka a znížená spotreba energie: V procese výroby ocele môže byť uhlíkový prvok v nízko{0}}sírovom a vysoko{1}} grafitizovanom ropnom kokse absorbovaný roztavenou oceľou efektívnejšie. Miera absorpcie uhlíka u bežných nosičov uhlíka môže byť len 60 %, zatiaľ čo miera absorpcie-kvalitného grafitizovaného ropného koksu môže dosiahnuť viac ako 90 %. To znamená, že na dosiahnutie cieľovej úrovne uhlíka je potrebné menšie množstvo uhlíka, čím sa ušetria suroviny a zníži sa dodatočná spotreba energie spôsobená opakovaným pridávaním a úpravami zloženia, čím sa priamo znižuje spotreba elektrickej energie.
- Vylepšená čistota ocele a vlastnosti ocele: Síra je prísne kontrolovaný prvok nečistôt v oceli, ktorý mimoriadne poškodzuje vlastnosti ocele. Používanie rekarburizátorov s nízkym -sírou zabraňuje vnášaniu ďalšej síry do roztavenej ocele, čím: ►Prevencia lámavosti za tepla: Síra reaguje so železom za vzniku FeS s nízkym -bodom tavenia-, ktorý sa distribuuje pozdĺž hraníc zŕn počas opracovania ocele za tepla, čo vedie k medzikryštalickému praskaniu, tj ku „krehkosti za tepla“.
►Zabezpečenie kvality tvárnej liatiny: Síra je „škodlivý prvok“ pri výrobe tvárnej liatiny. Reaguje so sféroidizačnými činidlami (ako je horčík), spotrebúva ich a znižuje rýchlosť sféroidizácie. Výroba vysokokvalitnej tvárnej liatiny si preto vyžaduje použitie s nízkym-obsahom síry (<0.05%) recarburizers.
- Zníženie korózie zariadenia a predĺženie životnosti pece: Síra koroduje výmurovky pecí a elektródy pri vysokých teplotách. Používanie rekarbonizátorov s nízkym -sírou môže účinne spomaliť chemickú koróziu obloženia pecí a elektród. Údaje napríklad ukazujú, že používanie vysokokvalitného-grafitizovaného ropného koksu môže znížiť frekvenciu výmeny elektród o 30 % a znížiť tepelné straty zo steny pece.
- Splnenie environmentálnych požiadaviek: Síra je jedným z hlavných zdrojov látok znečisťujúcich ovzdušie (ako SO₂). Používanie surovín s-nízkym obsahom síry je pre oceliarske spoločnosti účinným spôsobom, ako znížiť emisie znečisťujúcich látok pri zdroji a splniť čoraz prísnejšie environmentálne predpisy.
Negatívne účinky vysokého obsahu síry
Používanie ropného koksu (alebo menej kvalitných karburizačných činidiel) s nadmerne vysokým obsahom síry môže spôsobiť pri výrobe ocele rad problémov:
- Tvorba škodlivých inklúzií: Vysoký obsah síry vedie k tvorbe sulfidových inklúzií, ako je MnS v oceli. Zatiaľ čo určité množstvo MnS je prospešné pre obrobiteľnosť, nadmerné inklúzie znižujú priečne mechanické vlastnosti ocele, plasticitu a húževnatosť.
- Zvýšené rafinačné zaťaženie: Ak je obsah síry v roztavenom železe alebo vsádzke pece príliš vysoký, v nasledujúcich rafinačných procesoch (ako sú LF pece) sa musia vykonať operácie hlbokého odsírenia. To zvyšuje spotrebu rafinačnej trosky (ako je vápno a fluorit), predlžuje cyklus tavenia a zvyšuje výrobné náklady.
- Príčiny chýb odliatkov: Pri výrobe odliatkov vysoký obsah síry znižuje tekutosť roztaveného železa a môže viesť k poruchám, ako je „praskanie za tepla“ v odliatkoch.
Zhrnutie a riešenia
Všeobecne platí, že používanie -grafitizovaného ropného koksu s nízkym obsahom síry je základnou voľbou na výrobu-kvalitných a špeciálnych ocelí s cieľom získať čistú roztavenú oceľ, stabilný výrobný proces a vynikajúce vlastnosti ocele. V niektorých špecifických procesoch však nie je ropný koks s vysokým-sírovým obsahom úplne bez použitia. Napríklad v niektorých procesoch tavenia redukčného železa, ktoré používajú ropný koks ako palivo aj redukčné činidlo, môže byť síra v ropnom kokse nakoniec absorbovaná troskovými činidlami (ako je vápenec) a vstúpiť do trosky, čím sa oddelí od roztaveného železa. Tento proces však kladie vyššie nároky na následnú environmentálnu úpravu.
Stručne povedané, vo väčšine scenárov -zvyšovania uhlíka je výber vysokokvalitného- grafitizovaného ropného koksu s obsahom síry nižším ako 0,05 % najbezpečnejšou a najefektívnejšou možnosťou na zabezpečenie kvality konečného produktu.
