Jaki jest wpływ zawartości siarki na produkcję stali przy użyciu grafitowego koksu naftowego?

Stosowanie grafitowanego koksu naftowego o niskiej{{0}siarce jako substancji zwiększającej emisję dwutlenku węgla ma następujące istotne zalety:

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

• Lepszy współczynnik absorpcji węgla i zmniejszone zużycie energii: w procesie produkcji stali pierwiastek węglowy zawarty w grafitowanym koksie naftowym o niskiej-siarce i wysokiej-czystości może być skuteczniej wchłaniany przez stopioną stal. Stopień absorpcji węgla przez zwykłe substancje zwiększające węgiel może wynosić jedynie 60%, podczas gdy stopień absorpcji wysokiej-grafityzowanego koksu naftowego może osiągnąć ponad 90%. Oznacza to, że do osiągnięcia docelowego poziomu węgla potrzeba mniej substancji podwyższającej emisję dwutlenku węgla, oszczędzając surowce i zmniejszając dodatkowe zużycie energii spowodowane wielokrotnymi dodatkami i zmianami składu, co bezpośrednio zmniejsza zużycie energii elektrycznej.

• Poprawa czystości stali i wydajności stali: Siarka jest ściśle kontrolowanym pierwiastkiem zanieczyszczającym stal, który jest niezwykle szkodliwy dla właściwości użytkowych stali. Stosowanie nawęglaczy o niskiej-siarce pozwala uniknąć wprowadzania dodatkowej siarki do roztopionej stali, w ten sposób: ►Zapobiegając kruchości na gorąco: Siarka reaguje z żelazem, tworząc FeS o niskiej-temperaturze topnienia-, który rozprowadza się wzdłuż granic ziaren podczas obróbki stali na gorąco, prowadząc do pękania międzykrystalicznego, tj. „kruchości na gorąco”.

►Zapewnienie jakości żeliwa sferoidalnego: Siarka jest „szkodliwym pierwiastkiem” w produkcji żeliwa sferoidalnego. Reaguje ze środkami sferoidyzującymi (takimi jak magnez), zużywając je i zmniejszając szybkość sferoidyzacji. Dlatego produkcja-żeliwa sferoidalnego wysokiej jakości wymaga użycia niskiej-siarki (<0.05%) recarburizers.

• Zmniejszenie korozji sprzętu i wydłużenie żywotności pieca: Siarka powoduje korozję wykładzin pieca i elektrod w wysokich temperaturach. Stosowanie nawęglaczy o niskiej-siarce może skutecznie spowolnić korozję chemiczną wykładzin pieca i elektrod. Na przykład dane pokazują, że stosowanie wysokiej-jakości grafityzowanego koksu naftowego może zmniejszyć częstotliwość wymiany elektrod o 30% i zmniejszyć straty ciepła ze ścian pieca.

• Spełnienie wymagań środowiskowych: Siarka jest jednym z głównych źródeł substancji zanieczyszczających powietrze (takich jak SO₂). Stosowanie surowców o niskiej-siarce to dla przedsiębiorstw stalowych skuteczny sposób na ograniczenie emisji zanieczyszczeń u źródła i spełnienie coraz bardziej rygorystycznych przepisów dotyczących ochrony środowiska.

Stosowanie koksu naftowego (lub gorszych środków nawęglających) o zbyt wysokiej zawartości siarki może powodować szereg problemów podczas produkcji stali:

• Tworzenie się szkodliwych wtrąceń: Wysoka zawartość siarki prowadzi do tworzenia się w stali wtrąceń siarczkowych, takich jak MnS. Chociaż pewna ilość MnS jest korzystna dla obrabialności, nadmierne wtrącenia zmniejszają poprzeczne właściwości mechaniczne stali, plastyczność i wytrzymałość.

• Zwiększone obciążenie rafinacją: Jeżeli zawartość siarki w roztopionym żelazie lub wsadu do pieca jest zbyt wysoka, w kolejnych procesach rafinacji (takich jak piece LF) należy przeprowadzić głębokie operacje odsiarczania. Zwiększa to zużycie żużla rafinacyjnego (takiego jak wapno i fluoryt), wydłuża cykl wytapiania i zwiększa koszty produkcji.

• Przyczyny wad odlewów: Podczas produkcji odlewów wysoka zawartość siarki zmniejsza płynność stopionego żelaza i może prowadzić do wad, takich jak „pękanie na gorąco” w odlewach.

Ogólnie rzecz biorąc, stosowanie grafitowanego koksu naftowego o niskiej{{0}siarce jest niezbędnym wyborem przy produkcji stali wysokiej-i specjalnych, pozwalających uzyskać czystą stopioną stal, stabilny proces produkcyjny i doskonałe właściwości stali. Jednakże w niektórych specyficznych procesach koks naftowy-o wysokiej zawartości siarki nie jest całkowicie pozbawiony swoich zastosowań. Na przykład w niektórych procesach wytapiania i redukcji żelaza, w których wykorzystuje się koks naftowy jako paliwo i środek redukujący, siarka zawarta w koksie naftowym może ostatecznie zostać wchłonięta przez środki żużlujące (takie jak wapień) i przedostać się do żużla, oddzielając się w ten sposób od stopionego żelaza. Jednakże proces ten stawia wyższe wymagania późniejszej obróbce środowiska.

Podsumowując, w większości scenariuszy-zwiększających emisję dwutlenku węgla wybór- wysokiej jakości grafitowanego koksu naftowego o zawartości siarki poniżej 0,05% jest najbezpieczniejszą i najskuteczniejszą opcją zapewniającą jakość produktu końcowego.