Hieronder volgt de Engelse vertaling van de verstrekte tekst:
Hoe gegrafiteerde petroleumcokes een enorme stijging van de absorptiesnelheid van 75% naar meer dan 95% bereikt, waardoor "volledige benutting van de grondstof" mogelijk wordt.
Gegrafiteerde petroleumcokes heeft een doorbraak bereikt in het verhogen van de absorptiegraad van 75% naar meer dan 95% door middel van vijf kernprocessen: selectie van grondstoffen, grafitisatiebehandeling bij hoge temperatuur, nauwkeurige beheersing van de deeltjesgrootte, procesoptimalisatie en circulair gebruik. Deze aanpak van "volledig gebruik van grondstoffen" kan als volgt worden samengevat:
1. Grondstofselectie: Onzuiverheden aan de bron beheersen
- Zwavelarme, asarme grondstoffen
Er wordt gekozen voor hoogwaardige petroleumcokes of naaldcokes met een zwavelgehalte van <0,8% en een asgehalte van <0,5%. Zwavelarme grondstoffen voorkomen dat zwavel bij hoge temperaturen zwaveldioxidegas vormt, waardoor koolstofverlies wordt beperkt, terwijl een laag asgehalte de interferentie van onzuiverheden tijdens het smelten minimaliseert. - voorbehandeling van grondstoffen
Door middel van vermalen, sorteren en vormen worden grote deeltjes en onzuiverheden verwijderd om een uniforme deeltjesgrootte te garanderen, waarmee de basis wordt gelegd voor de daaropvolgende grafitisatie.
2. Grafitisatiebehandeling bij hoge temperatuur: Herstructurering van koolstofatomen
- Grafitisatieproces
Met behulp van een Acheson-oven of een interne serie-grafitisatieoven worden grondstoffen behandeld bij temperaturen boven de 2600 °C. Hierdoor worden koolstofatomen omgezet van een ongeordende structuur naar een geordende lamellaire structuur, die het kristalrooster van grafiet benadert en de reactiviteit en oplosbaarheid van koolstof aanzienlijk verbetert. - Zwavelverwijdering
Bij hoge temperaturen wordt zwavel als zwaveldioxidegas afgevoerd, waardoor het zwavelgehalte daalt tot 0,01%–0,05% en negatieve gevolgen voor de sterkte en taaiheid van het staal worden voorkomen. - Porositeitsoptimalisatie
Grafitisatie creëert een poreuze structuur binnen koolstofdeeltjes, waardoor de porositeit toeneemt en er meer kanalen ontstaan voor de oplossing van koolstof in gesmolten ijzer, wat de absorptie versnelt.
3. Nauwkeurige deeltjesgroottecontrole: afgestemd op smeltvereisten
- Korrelgrootteclassificatie
De deeltjesgrootte wordt geregeld tussen 0,5 en 20 mm, afhankelijk van het type smeltapparatuur (bijv. elektrische vlamboogovens of koepelovens) en de procesvereisten:- Elektrische ovens (<1 ton): 0,5–2,5 mm om oxidatie door te fijne deeltjes te voorkomen.
- Elektrische ovens (>3 ton): 5–20 mm om oplosbaarheidsproblemen door te grove deeltjes te voorkomen.
- Gelijkmatige deeltjesgrootteverdeling
Door middel van zeef- en vormprocessen wordt een consistente deeltjesgrootte gegarandeerd, waardoor schommelingen in de absorptiesnelheid als gevolg van groottevariaties worden verminderd.
4. Procesoptimalisatie: Verbetering van de absorptie-efficiëntie
- Tijdstip en methoden voor het toevoegen van somgeldosen
- Bodemtoevoegingsmethode: In middelfrequente elektrische ovens wordt 70% van de koolstofkorrel op de bodem van de oven geplaatst en samengeperst, waarna de rest in porties halverwege het proces wordt toegevoegd om oxidatieverliezen te minimaliseren.
- Gefaseerde toevoeging: Bij het smelten in een elektrische oven worden koolstofverhogers in batches toegevoegd tijdens het vullen; bij het smelten in een koepeloven worden ze tegelijk met de ovenlading toegevoegd om volledig contact met het gesmolten ijzer te garanderen.
- Controle van smeltparameters
- Temperatuurregeling: Het handhaven van smelttemperaturen tussen 1500 en 1550 °C bevordert de koolstofoplossing.
- Warmtebehoud en roeren: Door het mengsel 5-10 minuten onder matig roeren te houden, wordt de diffusie van koolstofdeeltjes versneld en wordt contact met oxiderende stoffen zoals ijzerroest of slakken voorkomen.
- Samenstellingsaanpassingsvolgorde
Door eerst mangaan, dan koolstof en ten slotte silicium toe te voegen, worden de remmende effecten van silicium en zwavel op de koolstofabsorptie verminderd, waardoor de koolstofequivalentie wordt gestabiliseerd.
5. Circulair gebruik en groene productie: maximale efficiëntie van hulpbronnen
- Regeneratie van afvalelektroden
Gebruikte grafietelektroden worden geregenereerd tot koolstofdragers met een terugwinningspercentage van 85%, waardoor verspilling van grondstoffen wordt verminderd. - Alternatieven op basis van biomassa
Experimenten met palmhoutskool als vervanging voor petroleumcokes maken koolstofneutraal smelten mogelijk en verminderen de afhankelijkheid van fossiele grondstoffen. - Slimme besturingssystemen
Online monitoring van het koolstofgehalte via spectrale analyse en nauwkeurige dosering op basis van 5G IoT (foutmarge <±0,5%) optimaliseren productieprocessen en minimaliseren overdosering.
Technische resultaten en impact op de industrie
- Verbeterde absorptiesnelheid: Dankzij deze maatregelen is de absorptiesnelheid van gegrafiteerde petroleumcokes als koolstofverhogers gestegen van 75% (traditionele gecalcineerde petroleumcokes) tot meer dan 95%, waardoor de efficiëntie van het koolstofgebruik aanzienlijk is verbeterd.
- Verbeterde productkwaliteit: De lage zwavel- (≤0,03%) en stikstofgehaltes (80-250 ppm) voorkomen effectief porositeit in het gietproces en verbeteren de mechanische eigenschappen (bijv. hardheid, slijtvastheid).
- Milieu- en economische voordelen: De CO2-uitstoot per ton koolstofbinder wordt met 1,2 ton verminderd, wat aansluit bij de trends in groene productie. Tegelijkertijd verminderen hogere absorptiesnelheden het verbruik van koolstofbinders, waardoor de productiekosten dalen.
Door een verfijnde controle van begin tot eind te implementeren, bereikt gegrafiteerde petroleumcokes een "volledige benutting van de grondstoffen", waardoor de metallurgische industrie een efficiënte, koolstofarme oplossing krijgt voor de winning van koolstof en de sector wordt gestimuleerd richting hoogwaardige, duurzame ontwikkeling.
Deze vertaling behoudt de technische nauwkeurigheid en zorgt tegelijkertijd voor leesbaarheid voor een internationaal publiek binnen de metallurgische en materiaalkundige vakgebieden. Laat het me weten als u nog verbeteringen wilt!
Geplaatst op: 31 maart 2026