در صنعت متالورژی، انتخاب مناسبافزودنی کربنبه طور مستقیم بر کیفیت فولاد، راندمان تولید و هزینه های ساخت تاثیر می گذارد. از جمله پرکاربردترین مواد کربنی هستندکک نفتی گرافیتیزه شده (GPC)وکک نفتی کلسینه شده (CPC). اگرچه هر دو از کک نفتی منشأ می گیرند و به عنوان استفاده می شوندکربوریزرهادر کاربردهای فولادسازی و ریخته گری، آنها به طور قابل توجهی در فرآیند تولید، ساختار کربن، سطوح ناخالصی و عملکرد کلی متفاوت هستند.

درک این تفاوت ها به کارخانه های فولاد، ریخته گری و تولیدکنندگان فروآلیاژ کمک می کند تا مناسب ترین ماده را برای نیازهای تولید خود انتخاب کنند.

کک نفتی کلسینه شده (CPC) چیست؟

کک نفتی کلسینه شده (CPC)با حرارت دادن کک نفتی سبز در کوره های دوار یا کوره های محوری در دمای تقریبی تولید می شود.1200-1350 درجه. در طی کلسیناسیون، رطوبت و مواد فرار حذف می‌شوند و محتوای کربن ثابت را افزایش می‌دهند و در عین حال هدایت الکتریکی و استحکام مکانیکی را بهبود می‌بخشند.

در مقایسه با کک نفت خام،CPCارائه می دهد:

• بالاترکربن ثابت
• مواد فرار کمتر
• پایداری حرارتی بهتر
• استحکام مکانیکی بهبود یافته
• محتوای رطوبت کمتر

با این حال، ساختار کریستالی کربن تا حد زیادی بی شکل باقی می ماند، به این معنی که راندمان جذب کربن آن کمتر از محصولات گرافیتی است.

کک نفتی گرافیتیزه شده (GPC) چیست؟

کک نفتی گرافیتیزه شده (GPC)توسط سوژه سازی تولید می شودکک نفتی کلسینه شدهبه یک اضافیفرآیند گرافیت سازیدر دمای بالاتر2500 درجه.

این تصفیه{0}}در دمای بسیار بالا- اتم‌های کربن را به ساختار کریستالی گرافیت بازآرایی می‌کند و به طور قابل‌توجهی خواص فیزیکی و شیمیایی را بهبود می‌بخشد.

در مقایسه با CPC،کک نفتی گرافیتیزه شدهفراهم می کند:

• بازیابی کربن بالاتر
• محتوای گوگرد کمتر
• محتوای نیتروژن کمتر
• انحلال سریعتر
• رسانایی الکتریکی بالاتر
• هدایت حرارتی بهتر
• ترکیب شیمیایی پایدارتر

به دلیل این مزایا،GPCترجیح داده شده استافزایش دهنده کربنبرای-فولاد با کیفیت بالا و ریخته گری دقیق.

مقایسه فرآیند تولید

تفاوت بینGPCوCPCبا فرآیندهای تولید آنها شروع می شود.

تولید CPC

• کک پترولیوم سبز
• کلسینه{0}درجه حرارت بالا
• خرد کردن
• غربالگری
• بسته بندی

تولید GPC

• کک پترولیوم سبز
• کلسیناسیون
• گرافیت سازی (2500-3000 درجه)
• خرد کردن
• غربالگری
• بسته بندی

مرحله گرافیکی اضافی دلیل اصلی ارائه عملکرد برتر و ارزش بازار بالاتر GPC است.

مقایسه خواص شیمیایی

هر چندکک نفتی گرافیتیزه شدهبه طور کلی گران تر است، بازیابی کربن برتر آن اغلب هزینه های کل تولید را با بهبود کارایی و به حداقل رساندن مصرف مواد کاهش می دهد.

عملکرد در فولادسازی

در طولکوره قوس الکتریکی (EAF)فولادسازی، حفظ سطوح دقیق کربن ضروری است.

با استفاده ازGPCچندین مزیت را ارائه می دهد:

• انحلال سریع کربن
• بازیابی کربن پایدار
• آلودگی گوگردی کمتر
• فولاد مذاب تمیزتر
• کاهش تشکیل سرباره
• سازگاری آلیاژ بهبود یافته

در مقابل،CPCمعمولاً زمانی انتخاب می شود که هزینه تولید دغدغه اصلی باشد و درجه فولاد الزامات خلوص کمتری دارد.

عملکرد در برنامه های ریخته گری

ریخته گری تولیدآهن خاکستری, چدن نشکن، وچدن گره ایبرای دستیابی به کیفیت ریخته گری پایدار به محتوای کربن ثابت نیاز دارند.

چونکک نفتی گرافیتیزه شدهسریعتر حل می شود و ناخالصی های کمتری وارد می کند، به بهبود کمک می کند:

• مورفولوژی گرافیت
• خواص مکانیکی
• پرداخت سطح
• عملکرد ماشینکاری
• قوام ریخته گری

در نتیجه، بسیاری از{0}}ریخته‌گری‌های سطح بالا ترجیح می‌دهندGPC کم گوگردبیش از CPC معمولی

کدام ماده بهتر است؟

هیچ پاسخ جهانی وجود ندارد زیرا بهترین انتخاب به برنامه بستگی دارد.

در صورت نیاز GPC را انتخاب کنید:

• فولاد آلیاژی-با کیفیت بالا
• فولاد ضد زنگ
• ریخته گری دقیق
• نیاز به گوگرد کم
• بازیابی کربن بالا
• کیفیت تولید پایدار

در صورت نیاز CPC را انتخاب کنید:

• هزینه تولید کمتر
• تنظیم استاندارد کربن
• برنامه های ریخته گری کم تقاضا
• کربن با حجم زیاد-

برای کاربردهای متالورژی ممتاز،کک نفتی گرافیتیزه شدهبه طور کلی با وجود قیمت خرید اولیه بالاتر، ارزش اقتصادی بلندمدت- بهتری را ارائه می دهد.

ملاحظات زیست محیطی

با سخت‌تر شدن قوانین زیست‌محیطی، تولیدکنندگان به طور فزاینده‌ای بر کاهش انتشار گوگرد و بهبود کارایی تولید تمرکز می‌کنند.

چونGPCحاوی گوگرد کمتری است و استفاده بیشتر از کربن را ارائه می دهد، می تواند با کاهش ورودی ناخالصی و بهبود کارایی مواد به فرآیندهای متالورژیکی تمیزتر کمک کند.

این روند بیشتر تولیدکنندگان فولاد را تشویق می‌کند که افزودنی‌های کربن معمولی را با محصولات گرافیتی با کیفیت- جایگزین کنند.

چشم انداز تقاضای بازار

انتقال جهانی به سمت فولادسازی تمیزتر، تولید کوره قوس الکتریکی، و{0}}مواد آلیاژی با کیفیت بالاتر همچنان به افزایش تقاضا برایکک نفتی گرافیتیزه شده.

در همین حال،کک نفتی کلسینه شدهبه دلیل قیمت رقابتی و در دسترس بودن گسترده، همچنان به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

اکنون بسیاری از کارخانه های فولاد از هر دو ماده بسته به درجه محصول، فرآیند تولید و اهداف هزینه استفاده می کنند.

نتیجه گیری

هر دوکک نفتی گرافیتیزه شده (GPC)وکک نفتی کلسینه شده (CPC)نقش مهمی در متالورژی مدرن دارند.

برای برنامه های مورد نیازبازیابی کربن بالا, گوگرد کم، وعملکرد متالورژیکی ثابت, GPCانتخاب ارجح باقی می ماند

برای عملیات حساس به هزینه{0}}با الزامات کیفیت کمتر،CPCهمچنان یک راه حل عملی است.

انتخاب افزودنی کربن مناسب در نهایت به متعادل کردن کیفیت، کارایی و هزینه تولید بستگی دارد.