Kernefordele ved lavt svovlindhold
Brug af grafitiseret petroleumskoks med lavt-svovlindhold som kulstofforøger giver følgende væsentlige fordele:
- Forbedret kulstofabsorptionshastighed og reduceret energiforbrug: I stålfremstillingsprocessen kan kulstofelementet i lav-svovl, høj-renhed grafitiseret petroleumskoks absorberes af det smeltede stål mere effektivt. Kulstofabsorptionshastigheden for almindelige kulstofforhøjere er muligvis kun 60 %, mens absorptionshastigheden for grafitiseret petroleumskoks af høj-kvalitet kan nå over 90 %. Det betyder, at der er behov for mindre kulstofforhøjer for at nå målet for kulstofniveauet, hvilket sparer råmaterialer og reducerer det ekstra energiforbrug forårsaget af gentagne tilføjelser og sammensætningsjusteringer, hvilket direkte reducerer elforbruget.
- Forbedret stålrenhed og stålydelse: Svovl er et strengt kontrolleret urenhedselement i stål, som er ekstremt skadeligt for stålets ydeevne. Ved at bruge lav--svovl-recarburizers undgår man at indføre yderligere svovl i smeltet stål, således: ►Forebyggelse af varm skørhed: Svovl reagerer med jern og danner FeS med lavt-smeltepunkt-, som fordeler sig langs korngrænserne under varmbearbejdning af stål, hvilket fører til intergranulær revnedannelse, dvs. sprødhed.
►Sikring af duktilt jerns kvalitet: Svovl er et "skadeligt grundstof" i duktilt jernproduktion. Det reagerer med sfæroidiserende midler (såsom magnesium), indtager dem og reducerer sfæroidiseringshastigheden. Derfor kræver fremstilling af duktilt jern af høj-kvalitet brugen af lavt-svovl (<0.05%) recarburizers.
- Reducerer udstyrskorrosion og forlænger ovnens levetid: Svovl korroderer ovnbeklædninger og elektroder ved høje temperaturer. Brug af lav--svovl-recarburizers kan effektivt bremse den kemiske korrosion af ovnforinger og elektroder. Data viser f.eks., at brug af grafitiseret petroleumskoks af høj-kvalitet kan reducere hyppigheden af elektrodeudskiftning med 30 % og reducere varmetabet fra ovnvæggen.
- Opfyldelse af miljøkrav: Svovl er en af hovedkilderne til luftforurenende stoffer (såsom SO₂). Brug af råmaterialer med lavt-svovlindhold er en effektiv måde for stålvirksomheder at reducere forurenende emissioner ved kilden og overholde stadigt strengere miljøbestemmelser.
Negative virkninger af højt svovlindhold
Brug af petroleumskoks (eller ringere karbureringsmidler) med for højt svovlindhold kan forårsage en række problemer under stålfremstilling:
- Dannelse af skadelige indeslutninger: Højt svovlindhold fører til dannelsen af sulfid indeslutninger såsom MnS i stålet. Mens en vis mængde MnS er gavnlig for bearbejdeligheden, reducerer for store indeslutninger stålets tværgående mekaniske egenskaber, plasticitet og sejhed.
- Øget raffineringsbyrde: Hvis svovlindholdet i det smeltede jern eller ovnladningen er for højt, skal der udføres dybe afsvovlingsoperationer i efterfølgende raffineringsprocesser (såsom LF-ovne). Dette øger forbruget af raffineringsslagge (såsom kalk og fluorit), forlænger smeltecyklussen og øger produktionsomkostningerne.
- Forårsager støbedefekter: I støbeproduktion reducerer højt svovlindhold flydendeheden af smeltet jern og kan føre til defekter såsom "varme revner" i støbegods.
Resumé og løsninger
Generelt er brug af grafitiseret petroleumskoks med lavt-svovlindhold et væsentligt valg til fremstilling af specialstål af-kvalitet for at opnå rent smeltet stål, en stabil produktionsproces og fremragende stålegenskaber. I visse specifikke processer er petroleumskoks med højt-svovl imidlertid ikke helt uden anvendelse. For eksempel, i nogle smeltningsreduktionsjernfremstillingsprocesser, der anvender petroleumskoks som både brændstof og reduktionsmiddel, kan svovlen i petroleumskoksen i sidste ende absorberes af slaggedannende midler (såsom kalksten) og trænge ind i slaggen og således adskilles fra det smeltede jern. Denne proces stiller dog højere krav til den efterfølgende miljøbehandling.
Sammenfattende er det i de fleste kulstofforbedrende-scenarier at vælge grafitiseret petroleumskoks af høj-kvalitet med et svovlindhold på under 0,05 % den sikreste og mest effektive mulighed for at sikre kvaliteten af det endelige produkt.
