در متالورژی مدرن، حفظ محتوای کربن پایدار برای تولید فولاد و چدن{0} با کیفیت بالا ضروری است. در میان انواع افزودنی های کربن موجود در بازار،کک نفتی گرافیتیزه شده (GPC)به دلیل خلوص کربن بالا، محتوای گوگرد کم و راندمان جذب عالی به یکی از پرکاربردترین مواد تبدیل شده است.
چه استفاده شده درفولادسازی کوره قوس الکتریکی (EAF)., کوره های القایی, تولید آهن داکتیل، یاریخته گری آهن خاکستری, کک نفتی گرافیتیزه شدهنقش مهمی در بهبود کیفیت فلز مذاب و در عین حال کاهش هزینه های تولید دارد. به طور گسترده ای به عنوان یکی از کارآمدترین شناخته شده استافزایش دهنده های کربنبرای صنعت متالورژی موجود است. GPC توسط گرافیتیزه کردن کک نفتی کلسینه شده در دماهای بسیار بالا (معمولاً در حدود 2500 تا 3000 درجه) تولید می شود و ساختار کربن را به یک شبکه گرافیت بسیار منظم با هدایت و جذب کربن بهبود یافته تبدیل می کند.
کک نفتی گرافیتیزه شده چیست؟
کک نفتی گرافیتیزه شده، که معمولاً به صورت مخفف خوانده می شودGPC، با گرافیت کردن-کک نفتی با کیفیت بالا در دماهای بسیار بالا تولید می شود.
در طول گرافیت سازی، ساختار کربن داخلی از آرایش نامنظم به کریستال های گرافیت تغییر می کند. این تحول به طور قابل توجهی بهبود می بخشد:
- محتوای کربن ثابت
- نرخ جذب کربن
- رسانایی الکتریکی
- پایداری حرارتی
- خلوص شیمیایی
در مقایسه با کک نفتی معمولی،GPCحاوی ناخالصی های بسیار کمتری است که آن را برای کاربردهای متالورژیکی که نیاز به کنترل پایدار کربن است مناسب می کند. GPC با درجه{1}بالا معمولی کربن ثابت بسیار بالا با گوگرد و خاکستر کم ارائه میکند و به عنوان یک کربنساز در فولادسازی و ریختهگری مؤثر است.
چرا GPC در متالورژی بسیار مهم است؟
هر فرآیند فولادسازی به دلیل اکسیداسیون کربن را از دست می دهد.
بدون بازیابی کربن کافی:
- سختی فولاد کاهش می یابد.
- خواص مکانیکی ناپایدار می شود.
- هزینه های تولید افزایش می یابد.
- کیفیت محصول ناسازگار می شود.
اضافه کردنکک نفتی گرافیتیزه شدهبه فولادسازان اجازه می دهد تا سطح کربن مورد نظر را به سرعت و کارآمد بازیابی کنند.
چونGPCدارای ساختار بسیار گرافیتیزه شده است، کربن سریعتر از بسیاری از افزودنی های کربن معمولی در فولاد مذاب حل می شود.
ویژگی های اصلی GPC با کیفیت بالا
حق بیمهکک نفتی گرافیتیزه شدهمعمولا ارائه می دهد:
- کربن ثابت بالا
- گوگرد کم
- خاکستر کم
- نیتروژن کم
- رطوبت کم
- بازیابی کربن عالی
- اندازه ذرات پایدار
- انحلال سریع
این ویژگی ها به کارخانه های فولادی کمک می کند تا تشکیل سرباره را کاهش دهند و در عین حال عملکرد و پایداری فرآیند را بهبود بخشند.
مشخصات شیمیایی معمولی
اگرچه مشخصات بسته به سازنده متفاوت است، نمرات رایج عبارتند از:
| مورد | ارزش معمولی |
|---|---|
| کربن ثابت | بزرگتر یا مساوی 98.5% |
| گوگرد | کمتر یا مساوی 0.05٪ |
| خاکستر | کمتر یا مساوی 0.5٪ |
| ماده فرار | کمتر یا مساوی 0.5٪ |
| رطوبت | کمتر یا مساوی 0.5٪ |
کربن بیشتر و گوگرد کمتر به طور کلی نشان دهنده کیفیت بهتر است.
صنایع با استفاده از کک نفتی گرافیتیزه شده
امروز،کک نفتی گرافیتیزه شدهبه طور گسترده در موارد زیر استفاده می شود:
فولادسازی
- کوره قوس الکتریکی (EAF)
- کوره القایی
- فولاد آلیاژی
- فولاد ابزار
- فولاد ضد زنگ
ریخته گری
- آهن خاکستری
- چدن داکتیل
- آهن ندولار
- ریخته گری دقیق
صنعت فروآلیاژ
بسیاری از تولید کنندگان فروآلیاژ استفاده می کنندGPCبه عنوان یک افزودنی کربن در طول ذوب برای بهبود کنترل کربن و کاهش ورودی ناخالصی.
مواد باتری
کک نفتی گرافیتی شده با خلوص فوقالعاده--بهعنوان ماده پیشساز برای آندهای باتری لیتیوم- نیز استفاده میشود، اگرچه گریدهای متالورژی همچنان کاربرد غالب برای اکثر تامینکنندگان است.
مزایای GPC نسبت به افزودنی های کربن سنتی
در مقایسه با مواد کربن معمولی،کک نفتی گرافیتیزه شدهارائه می دهد:
✔ بازیافت کربن بالاتر
✔ کاهش آلودگی گوگرد
✔ انحلال سریعتر
✔ فولاد مذاب تمیز کننده
✔ کیفیت ریخته گری بهتر
✔ تولید سرباره کمتر
✔ ترکیب شیمیایی پایدار
این مزایا به بهبود راندمان تولید و عملکرد متالورژیکی سازگارتر کمک می کند.
چرا کارخانه های فولاد جهانی GPC کم گوگرد را ترجیح می دهند
گوگرد یک عنصر نامطلوب در بسیاری از گریدهای فولادی است.
گوگرد بیش از حد ممکن است منجر به:
- شکنندگی داغ
- جوش پذیری ضعیف
- چقرمگی کاهش یافته است
- عیوب سطحی
بنابراین، بسیاری از کارخانه های فولاد ترجیح می دهندکک نفتی گرافیتیزه شده با گوگرد کمبه حداقل رساندن ورود ناخالصی و بهبود کیفیت محصول نهایی.
تقاضای آینده برای GPC
با افزایش تقاضای جهانی برای تولید فولاد تمیزتر، ریختهگری دقیق و مواد کربنی پیشرفته، نیاز به کیفیت بالا-کک نفتی گرافیتیزه شدهانتظار می رود قوی باقی بماند. رشد فولادسازی کوره قوس الکتریکی و مواد کربنی مرتبط با باتری-همچنین از تقاضای بلندمدت حمایت میکند.
تولیدکنندگانی که قادر به ارائه کیفیت پایدار، اندازه ثابت و GPC{0}}با ناخالصی کم هستند، احتمالاً در بازارهای بینالمللی رقابتی باقی خواهند ماند.