Šajā rakstā tiks aplūkots, kāpēc zems sēra un slāpekļa saturs ir kļuvis par galvenajiem standartiem grafīta naftas koksa kvalitātes mērīšanai globālajā tērauda metalurģijā, liešanā un jaunajās enerģētikas nozarēs.
I. Sēra saturs: abpusēji{1}}griezīgs zobens, kas ietekmē kvalitāti un vides aizsardzību
Sērs ir kaitīgs grafīta naftas koksa piemaisījums, un tā saturs tieši ietekmē galaprodukta kvalitāti un pielietojumu.
1. Ietekme uz metalurģijas kvalitāti
Tērauda kausēšanas un liešanas procesos grafīta naftas koksu galvenokārt izmanto kā oglekļa pacēlāju. Ja sēra saturs produktā ir pārāk augsts, sērs tiks ievadīts izkausētajā dzelzs un tēraudā. Sērs ir stingri ierobežots kaitīgs elements tērauda materiālos,{2}}tas izraisa "karstu trauslumu", samazina tērauda stingrību un elastību, nopietni ietekmējot augstākās klases lējumu un speciālo tēraudu kvalitāti. Tāpēc kaļamā čuguna un augstas kvalitātes speciālo tēraudu ražošanai nepieciešams izmantot īpaši zemu sēra saturu (mazāk nekā 0,05%) grafīta naftas koksu.
2. Stingri vides noteikumi
Līdz ar globālo "divkāršā oglekļa" mērķu virzību valstis arvien vairāk pastiprina noteikumus par rūpnieciskajām emisijām. Augsts -sēra kokss lietošanas laikā izdala kaitīgas gāzes, piemēram, sēra dioksīdu (SO₂), tādējādi uzņēmumiem palielinot vides apstrādes izmaksas. Grafīta naftas kokss ar zemu -sēra saturu palīdz pakārtotajiem klientiem samazināt dūmgāzu atsērošanas slogu, tādējādi pielāgojoties videi nekaitīgas ražošanas tendencei.
3. Datu atsauce: sēra standarti augstas kvalitātes GPC
Augstas-kvalitatīvas grafitizēta naftas koksa rūpniecībā sēra saturs parasti tiek kontrolēts zem 0,03% - 0.05%. Piemēram, augstākās klases GPC produktos sēra saturs var būt pat 0,03%, bet fiksētā oglekļa saturs pārsniedz 99%.
II. Slāpekļa saturs: augstākās -ražošanas "slēptais slepkava".
Salīdzinot ar sēru, slāpekļa kaitīgums bieži tiek aizmirsts, bet mūsdienu metalurģijas procesos slāpekļa saturs kļūst par izšķirošu rādītāju oglekļa uzsācēju kvalitātes novērtēšanai.
1. Porainības un plaisu vaininieks lējumos
Parastā kalcinētā naftas koksā vai produktos, kas apstrādāti zemā temperatūrā, slāpekļa saturs var būt pat 9000 ppm (0,9%). Kad šis augstas -slāpekļa oglekļa pacēlājs tiek pievienots izkausētam tēraudam vai dzelzs, augstā temperatūra izraisa slāpekļa nogulsnēšanos gāzveida formā, veidojot caurumus, zemādas poras vai plaisas lējuma iekšpusē, ievērojami samazinot lējuma blīvumu un mehāniskās īpašības.
2. Grafitizācijas procesa pamatvērtība
Augstas kvalitātes-grafitizēta naftas koksa "augstas kvalitātes" atslēga ir tā augstā-temperatūras grafitizācijas apstrāde 2800 grādi -3500 grādi. Šī procesa laikā oglekļa atomi naftas koksā tiek rekonstruēti no nesakārtota izvietojuma sakārtotā režģa struktūrā, savukārt lielākā daļa slāpekļa tiek efektīvi noņemta. Grafitizēts naftas kokss var krasi samazināt tā slāpekļa saturu līdz 300–500 ppm, bet augstākās kvalitātes produktos pat zem 200 ppm (0,02%).
3. Datu atsauce: slāpekļa standarti augstas-kvalitātes GPC
Parasts kalcinēts kokss: slāpekļa saturs ≈ 9000 ppm
Grafitizēts naftas kokss: slāpekļa saturs mazāks vai vienāds ar 300-500 ppm
Īpaši-zems slāpekļa saturs augstas-kvalitātes GPC: slāpekļa saturs mazāks vai vienāds ar 200–300 ppm
III. Kāpēc zems sēra saturs un zems slāpekļa saturs var definēt “augstu{1}} kvalitāti”?
Rezumējot, zems sēra saturs un zems slāpekļa saturs ir galvenie rādītāji, jo tie tieši nosaka grafīta naftas koksa darbību trīs galvenajos scenārijos:
1. Oglekļa bagātināšanas efektivitāte un absorbcijas ātrums
GPC ar zemu -sēra saturu un zemu-slāpekļa saturu raksturo augsta tīrība un augsts oglekļa saturs (lielāks par vai vienāds ar 98,5%), blīvāka mikrostruktūra, ātra šķīšana izkausētā dzelzē, augsts absorbcijas ātrums un bez atliekām. Tas palīdz lietuvēm palielināt metāllūžņu izmantošanu, samazināt čuguna izmaksas un optimizēt "sintētiskā čuguna" procesu.
2. Galaprodukta mehāniskās īpašības
Kaļamā čuguna ražošanā zema -sēra satura un zema-slāpekļa satura oglekļa pacēlāju izmantošana nodrošina augstas-kvalitātes grafīta kodolu substrātu, ievērojami uzlabojot lējumu izturību, cietību un stiepes īpašības. Īpašajā tērauda kausēšanā tas ir galvenais izejmateriāls īpaši-lieljaudas-grafīta elektrodu ražošanai.
3. Ieejas punkts topošajās lietojumprogrammās
Litija{0}}jonu akumulatoru anoda materiālu jomā zema-sēra satura naftas kokss pēc grafitizācijas uzrāda milzīgu pielietojuma potenciālu. Pētījumi ir parādījuši, ka grafitizēta zema -sēra satura naftas koksa sākotnējā kuloniskā efektivitāte var sasniegt 82,79%, ar lielisku cikla stabilitāti, kas pilnībā atbilst komerciālo akumulatoru prasībām. Tas nozīmē, ka GPC ar zemu-sēra saturu un zemu-slāpekļa saturu paver "durvis" jaunajam enerģijas tirgum.
Zems sēra saturs un zems slāpekļa saturs ir galvenie rādītāji, lai novērtētu kvalitatīvu{0} grafīta naftas koksu, jo tie tieši atspoguļo produkta grafitizācijas pakāpi un tīrību. Mūsdienu tērauda rūpniecībā, kas koncentrējas uz kvalitātes un efektivitātes uzlabošanu, kā arī strauji attīstoties jauniem enerģijas materiāliem, tikai GPC ar zemu sēra un slāpekļa saturu var demonstrēt savu patieso "augsto-kvalitātes" vērtību augstākās-lēšanas, īpašās kausēšanas un akumulatora anoda jomās.
