Hva er effekten av svovelinnhold på stålproduksjon ved bruk av grafitt petroleumskoks?

Å bruke grafitisert petroleumskoks med lavt-svovelinnhold som karbonhever gir følgende betydelige fordeler:

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

• Forbedret karbonabsorpsjonshastighet og redusert energiforbruk: I stålfremstillingsprosessen kan karbonelementet i lav-svovel, høy-renhet, grafitisert petroleumskoks absorberes av det smeltede stålet mer effektivt. Karbonabsorpsjonsraten for vanlige karbonhevere kan bare være 60 %, mens absorpsjonshastigheten for grafittisert petroleumskoks av høy-kvalitet kan nå over 90 %. Dette betyr at mindre karbonøkning er nødvendig for å nå målet karbonnivå, spare råvarer og redusere det ekstra energiforbruket forårsaket av gjentatte tillegg og sammensetningsjusteringer, noe som direkte reduserer strømforbruket.

• Forbedret stålrenhet og stålytelse: Svovel er et strengt kontrollert urenhetselement i stål, som er ekstremt skadelig for stålytelsen. Ved å bruke lav-svovelforbrennere unngår man å introdusere ekstra svovel i smeltet stål, og dermed: ►Forhindre varm sprøhet: Svovel reagerer med jern for å danne FeS med lavt-smeltepunkt-, som fordeler seg langs korngrensene under varmbearbeiding av stål, noe som fører til intergranulær sprekkdannelse, dvs. sprøhet.

►Sikre kvaliteten på seigjern: Svovel er et "skadelig element" i seigjernsproduksjon. Det reagerer med sfæroidiserende midler (som magnesium), forbruker dem og reduserer sfæroidiseringshastigheten. Derfor krever produksjon av seigjern av høy-kvalitet bruk av lav-svovel (<0.05%) recarburizers.

• Reduserer utstyrskorrosjon og forlenger ovnens levetid: Svovel korroderer ovnsforinger og elektroder ved høye temperaturer. Ved å bruke lav-svovelholdige forgassere kan den kjemiske korrosjonen av ovnsfôringer og elektroder effektivt reduseres. Data viser for eksempel at bruk av grafitisert petroleumskoks av høy-kvalitet kan redusere frekvensen av elektrodebytte med 30 % og redusere varmetapet fra ovnsveggen.

• Oppfyller miljøkrav: Svovel er en av hovedkildene til luftforurensninger (som SO₂). Bruk av råvarer med lavt-svovelinnhold er en effektiv måte for stålselskaper å redusere forurensende utslipp ved kilden og møte stadig strengere miljøforskrifter.

Bruk av petroleumskoks (eller dårligere karbureringsmidler) med for høyt svovelinnhold kan forårsake en rekke problemer under stålproduksjon:

• Dannelse av skadelige inneslutninger: Høyt svovelinnhold fører til dannelse av sulfidinneslutninger som MnS i stålet. Mens en viss mengde MnS er gunstig for bearbeidbarhet, reduserer overdreven inneslutninger stålets tverrgående mekaniske egenskaper, plastisitet og seighet.

• Økt raffineringsbelastning: Hvis svovelinnholdet i det smeltede jernet eller ovnladningen er for høyt, må dype avsvovlingsoperasjoner utføres i etterfølgende raffineringsprosesser (som LF-ovner). Dette øker forbruket av raffineringsslagg (som kalk og fluoritt), forlenger smeltesyklusen og øker produksjonskostnadene.

• Forårsaker støpefeil: I støpeproduksjon reduserer høyt svovelinnhold fluiditeten til smeltet jern og kan føre til defekter som "varme sprekker" i støpegods.

Generelt er bruk av grafitisert petroleumskoks med lav-svovel et viktig valg for produksjon av høy-kvalitet og spesialstål for å oppnå rent smeltet stål, en stabil produksjonsprosess og utmerkede stålegenskaper. I visse spesifikke prosesser er imidlertid petroleumskoks med høyt-svovel ikke helt uten bruk. For eksempel, i noen smeltereduksjonsjernfremstillingsprosesser som bruker petroleumskoks som både brensel og reduksjonsmiddel, kan svovelet i petroleumskoksen til slutt absorberes av slaggmidler (som kalkstein) og komme inn i slaggen, og dermed skilles fra det smeltede jernet. Denne prosessen stiller imidlertid høyere krav til etterfølgende miljøbehandling.

Oppsummert, i de fleste karbon-forbedrende scenarier, er å velge grafitisert petroleumskoks av høy-kvalitet med et svovelinnhold under 0,05 % det sikreste og mest effektive alternativet for å sikre kvaliteten på sluttproduktet.