Aquest article aprofundirà en per què el baix contingut en sofre i nitrogen s'han convertit en estàndards bàsics per mesurar la qualitat del coc de petroli de grafit a les indústries globals de la metal·lúrgia de l'acer, la fosa i les noves energies.
I. Contingut de sofre: una espasa-de doble tall que afecta la qualitat i la protecció del medi ambient
El sofre és una impuresa nociva en el coc de petroli de grafit i el seu contingut afecta directament la qualitat i l'aplicació del producte final.
1. Impacte en la Qualitat Metal·lúrgica
En els processos de fosa i fosa d'acer, el coc de petroli de grafit s'utilitza principalment com a elevador de carboni. Si el contingut de sofre del producte és massa alt, s'introduirà sofre en el ferro i l'acer fosos. El sofre és un element nociu estrictament limitat en els materials d'acer-provoca "fragilitat en calent", reduint la duresa i la ductilitat de l'acer, afectant greument la qualitat de les peces de fosa-de gamma alta i els acers especials. Per tant, la producció de ferro dúctil i d'acers especials d'alta-qualitat requereix l'ús de coc de petroli de grafit ultra-baix (menys o igual al 0,05%).
2. Normativa mediambiental estricta
Amb l'avenç dels objectius globals de "doble carboni", els països estan endurint cada cop més les regulacions sobre emissions industrials. El coc de sofre alt-allibera gasos nocius com el diòxid de sofre (SO₂) durant l'ús, augmentant els costos de tractament ambiental per a les empreses. El coc de petroli de grafit de baix-sofre ajuda els clients aigües avall a reduir la càrrega de la desulfuració dels gasos de combustió, alineant-se amb la tendència de la fabricació ecològica.
3. Referència de dades: estàndards de sofre per a GPC d'alta-qualitat
El coc de petroli grafititzat d'alta qualitat-a la indústria sol tenir un contingut de sofre controlat per sota del 0,03% - 0.05%. Per exemple, els productes GPC-de gamma alta poden tenir un contingut de sofre tan baix com el 0,03%, amb carboni fix superior al 99%.
II. Contingut de nitrogen: l'"assassí ocult" de la-fabricació de gamma alta
En comparació amb el sofre, sovint es passen per alt els perills del nitrogen, però en els processos metal·lúrgics moderns, el contingut de nitrogen s'està convertint en un indicador decisiu per avaluar la qualitat dels generadors de carboni.
1. Culpable de la porositat i les esquerdes a les foses
El coc de petroli calcinat ordinari o els productes tractats a baixes temperatures poden tenir un contingut de nitrogen de fins a 9000 ppm (0,9%). Quan s'afegeix aquest elevador de carboni alt-nitrogen a l'acer o al ferro fos, l'alta temperatura fa que el nitrogen precipiti en forma gasosa, formant forats, porus subcutanis o esquerdes dins de la fosa, reduint molt la densitat i les propietats mecàniques de la fosa.
2. El valor bàsic del procés de grafitització
La clau de l'"alta qualitat" del coc de petroli grafititzat d'alta-qualitat rau en el seu tractament de grafitització a alta-temperatura a 2800 graus -3500 graus . Durant aquest procés, els àtoms de carboni dins del coc de petroli es reconstrueixen a partir d'una disposició desordenada en una estructura de gelosia ordenada, mentre que la major part del nitrogen s'elimina de manera efectiva. El coc de petroli grafititzat pot reduir dràsticament el seu contingut de nitrogen a 300 ppm-500 ppm, amb productes de primera qualitat fins i tot per sota de 200 ppm (0,02%).
3. Referència de dades: estàndards de nitrogen per a GPC d'alta-qualitat
Coc calcinat ordinari: Contingut de nitrogen ≈ 9000 ppm
Coc de petroli grafit: contingut de nitrogen inferior o igual a 300-500 ppm
GPC de qualitat ultra-baix en nitrogen{1}}: contingut de nitrogen inferior o igual a 200-300 ppm
III. Per què un baix contingut en sofre i un baix contingut en nitrogen poden definir "alta-qualitat"?
En resum, un baix contingut en sofre i un baix nitrogen són indicadors clau perquè determinen directament el rendiment del coc de petroli de grafit en tres escenaris bàsics:
1. Eficiència d'enriquiment de carboni i taxa d'absorció
El GPC baix-sofre i baix-nitrogen es caracteritza per una gran puresa i un alt contingut de carboni (superior o igual al 98,5%), una microestructura més densa, una ràpida dissolució en ferro fos, una alta taxa d'absorció i sense residus. Això ajuda les foneries a augmentar l'ús d'acer de ferralla, reduir els costos de ferro brut i optimitzar el procés de "ferro colat sintètic".
2. Propietats mecàniques del producte final
En la producció de ferro dúctil, l'ús d'elevadors de carboni de baix-sofre i baix-nitrogen proporciona un substrat de nucleació de grafit d'alta-qualitat, millorant significativament la resistència, la duresa i les propietats de tracció de les peces de fosa. En la fosa d'acer especial, és una matèria primera clau per produir elèctrodes de grafit d'ultra-alta-potència.
3. Punt d'entrada a les aplicacions emergents
En el camp dels materials d'ànodes de bateries d'ions de liti-, el coc de petroli de baix-sofre, després de la grafitització, mostra un potencial d'aplicació enorme. Els estudis han demostrat que l'eficiència coulombica inicial del coc de petroli grafititzat de baix-sofre pot arribar al 82,79%, amb una excel·lent estabilitat del cicle, complint totalment els requisits de les bateries comercials. Això vol dir que el GPC de baix-sofre i baix-nitrogen està obrint la "porta" al nou mercat energètic.
Baix en sofre i en nitrogen són indicadors clau per avaluar el coc de petroli de grafit d'alta-qualitat perquè reflecteixen directament el grau de grafitització i la puresa del producte. A la indústria siderúrgica actual, que se centra a millorar la qualitat i l'eficiència, i amb el ràpid desenvolupament de nous materials energètics, només el GPC amb baix contingut de sofre i nitrogen pot demostrar el seu veritable valor d'"alta-qualitat" en els camps de la fosa de gamma alta, la fosa especial i l'ànode de la bateria.
