Овај чланак ће се бавити тиме зашто су низак садржај сумпора и азота постали основни стандарди за мерење квалитета графитног нафтног кокса у глобалној металургији челика, ливењу и новим енергетским индустријама.
И. Садржај сумпора: мач са две оштрице{1}}који утиче на квалитет и заштиту животне средине
Сумпор је штетна примеса у графитном петролеј коксу, а његов садржај директно утиче на квалитет и примену финалног производа.
1. Утицај на металуршки квалитет
У процесима топљења и ливења челика, графитни нафтни кокс се углавном користи као подизач угљеника. Ако је садржај сумпора у производу превисок, сумпор ће се унети у растопљено гвожђе и челик. Сумпор је строго ограничен штетни елемент у челичним материјалима-он узрокује „врућу ломљивост“, смањујући жилавост и дуктилност челика, озбиљно утичући на квалитет одливака врхунског{3}}и специјалних челика. Због тога, производња нодуларног гвожђа и високо{5}}квалитетних специјалних челика захтева коришћење ултра-ниског сумпора (мање или једнако 0,05%) графитног нафтног кокса.
2. Строги прописи о заштити животне средине
Са унапређењем глобалних циљева „дуалног угљеника“, земље све више пооштравају прописе о индустријским емисијама. Кокс са високим{1}}сумпорним садржајем ослобађа штетне гасове као што је сумпор-диоксид (СО₂) током употребе, повећавајући трошкове третмана животне средине за предузећа. Нафтни кокс-са ниским садржајем сумпора графита помаже купцима у даљем току да смање терет одсумпоравања димних гасова, усклађујући се са трендом зелене производње.
3. Референца података: Стандарди сумпора за високо{1}}квалитетни ГПЦ
Висок-квалитетни графитизовани нафтни кокс у индустрији обично има контролисан садржај сумпора испод 0,03% - 0.05%. На пример, најквалитетнији ГПЦ производи могу да имају садржај сумпора и до 0,03%, а фиксни угљеник прелази 99%.
ИИ. Садржај азота: „Скривени убица“ врхунске{1}}производње
У поређењу са сумпором, опасности од азота се често занемарују, али у савременим металуршким процесима садржај азота постаје одлучујући индикатор за оцену квалитета подизача угљеника.
1. Кривац порозности и пукотина у одливцима
Обичан калцинисани нафтни кокс или производи третирани на ниским температурама могу имати садржај азота до 9000 ппм (0,9%). Када се овај високо-појачивач азота дода растопљеном челику или гвожђу, висока температура узрокује таложење азота у гасовитом облику, формирајући рупице, поткожне поре или пукотине унутар одливака, озбиљно смањујући густину и механичка својства одливака.
2. Основна вредност процеса графитизације
Кључ за „висок квалитет“ високо-квалитетног графитизованог нафтног кокса лежи у његовом високо-третману графитизације на 2800 степени -3500 степени. Током овог процеса, атоми угљеника унутар петролеј кокса се реконструишу из неуређеног распореда у уређену решеткасту структуру, док се већина азота ефикасно уклања. Графитизовани нафтни кокс може драстично смањити садржај азота на 300ппм-500ппм, са производима врхунског квалитета чак и испод 200ппм (0,02%).
3. Референца података: Стандарди азота за високо{1}}квалитетни ГПЦ
Обичан калцинисани кокс: садржај азота ≈ 9000ппм
Графитизовани нафтни кокс: Садржај азота мањи или једнак 300-500ппм
Ултра-низак азот високог-квалитетни ГПЦ: садржај азота мањи или једнак 200-300ппм
ИИИ. Зашто мало сумпора и азота могу да дефинишу „висок{1}}квалитет“?
Укратко, мало сумпора и азота су кључни индикатори јер директно одређују перформансе графитног нафтног кокса у три кључна сценарија:
1. Ефикасност обогаћивања угљеника и стопа апсорпције
ГПЦ са ниским-сумпором и ниским-азотом карактерише висока чистоћа и висок садржај угљеника (већи или једнак 98,5%), гушћа микроструктура, брзо растварање у растопљеном гвожђу, висока брзина апсорпције и без остатака. Ово помаже ливницама да повећају употребу отпадног челика, смање трошкове сировог гвожђа и оптимизују процес „синтетичког ливеног гвожђа“.
2. Механичке особине финалног производа
У производњи нодуларног гвожђа, употреба са ниским-сумпором, ниским-угљиком за подизање азота обезбеђује-квалитетни супстрат за нуклеацију графита, значајно побољшавајући чврстоћу, тврдоћу и затезна својства одливака. Код топљења специјалног челика, он је кључна сировина за производњу графитних електрода ултра{4}}велике-е снаге.
3. Улазна тачка у нове апликације
У области анодних материјала литијум{0}}јонских батерија, ниско{1}}нафтни кокс са ниским садржајем сумпора, после графитизације, показује огроман потенцијал примене. Студије су показале да почетна куломбичка ефикасност графитизованог нафтног кокса са ниским садржајем-сумпора може да достигне 82,79%, са одличном стабилношћу циклуса, у потпуности испуњавајући захтеве комерцијалних батерија. То значи да ГПЦ са ниским-сумпором и ниским{7}}азотом отвара „врата“ новом енергетском тржишту.
Низак садржај сумпора и азота су кључни показатељи за процену високо-квалитетног графитног нафтног кокса јер директно одражавају степен графитизације и чистоће производа. У данашњој индустрији челика, која је усредсређена на побољшање квалитета и ефикасности, и са брзим развојем нових енергетских материјала, само ГПЦ са ниским садржајем сумпора и азота може да покаже своју праву вредност „високог-квалитета“ у висококвалитетном-левању, специјалном топљењу и пољима анода батерије.
