Siin on esitatud teksti ingliskeelne tõlge:
Kuidas grafitiseeritud naftakoks saavutab neeldumismäära hüppelise tõusu 75%-lt üle 95%-ni, võimaldades "ressursside täielikku kasutamist"
Grafitiseeritud naftakoksi neeldumismäär on viie põhiprotsessi abil saavutatud läbimurre 75%-lt üle 95%-le: tooraine valik, kõrgel temperatuuril grafitiseerimine, osakeste suuruse täpne kontroll, protsessi optimeerimine ja ringluspõhine kasutamine. Selle „ressursside täieliku kasutamise” lähenemisviisi saab kokku võtta järgmiselt:
1. Tooraine valik: lisandite kontrollimine allikal
- Madala väävlisisaldusega ja madala tuhasisaldusega toorained
Valitakse kvaliteetne naftakoks või nõelkoks väävlisisaldusega <0,8% ja tuhasisaldusega <0,5%. Madala väävlisisaldusega toorained takistavad väävlil kõrgetel temperatuuridel vääveldioksiidi gaasi moodustumist, vähendades süsiniku kadu, samas kui madal tuhasisaldus minimeerib sulamise ajal lisandite tekitatud häireid. - Tooraine eeltöötlus
Purustamise, sorteerimise ja vormimise käigus eemaldatakse suured osakesed ja lisandid, et tagada ühtlane osakeste suurus, mis loob aluse järgnevale grafitiseerimisele.
2. Kõrgtemperatuuriline grafitiseerimine: süsinikuaatomite restruktureerimine
- Grafitiseerimisprotsess
Achesoni ahju või sisemise seeria grafitiseerimisahju abil töödeldakse toorainet temperatuuril üle 2600 °C. See muudab süsiniku aatomid korrastamata paigutusest korrapäraseks lamellaarseks struktuuriks, lähenedes grafiidi kristallvõrele ning parandades oluliselt süsiniku reaktsioonivõimet ja lahustuvust. - Väävli eemaldamine
Kõrgetel temperatuuridel eraldub väävel vääveldioksiidigaasina, vähendades väävlisisaldust 0,01–0,05%-ni ja vältides negatiivset mõju terase tugevusele ja sitkusele. - Poorsuse optimeerimine
Grafitiseerimine loob süsinikuosakestes poorse struktuuri, suurendades poorsust ja pakkudes rohkem kanaleid süsiniku lahustumiseks sulas rauas, kiirendades imendumist.
3. Täpne osakeste suuruse kontroll: sulamisnõuetele vastavus
- Osakeste suuruse sortimine
Osakeste suurust kontrollitakse vahemikus 0,5–20 mm, olenevalt sulatusseadme tüübist (nt elektrikaarahjud või kuppelahjud) ja protsessi nõuetest:- Elektriahjud (<1 tonn): 0,5–2,5 mm, et vältida liiga peente osakeste põhjustatud oksüdeerumist.
- Elektriahjud (>3 tonni): 5–20 mm, et vältida liiga jämedate osakeste lahustumisraskusi.
- Ühtlane osakeste suurusjaotus
Sõelumis- ja vormimisprotsessid tagavad osakeste ühtlase suuruse, vähendades suuruse varieerumisest tingitud neeldumiskiiruse kõikumisi.
4. Protsessi optimeerimine: neeldumise efektiivsuse suurendamine
- Lisamise ajastus ja meetodid
- Altpoolt lisamise meetod: Keskmise sagedusega elektriahjudes asetatakse 70% süsiniku kergitajast ahju põhja ja tihendatakse, ülejäänud osa lisatakse partiidena protsessi keskel, et minimeerida oksüdatsioonikadusid.
- Partii lisamine: Elektriahju sulatamisel lisatakse süsiniku kergitajaid partiidena laadimise ajal; kuppelahju sulatamisel lisatakse need samaaegselt ahju laadimisega, et tagada täielik kontakt sula rauaga.
- Sulamisparameetrite kontroll
- Temperatuuri kontroll: sulamistemperatuuri hoidmine 1500–1550 °C juures soodustab süsiniku lahustumist.
- Kuumuse säilitamine ja segamine: 5–10 minutit mõõduka segamisega kiirendab süsinikuosakeste difusiooni ja hoiab ära kokkupuute oksüdeerivate ainetega, näiteks rauast rooste või räbuga.
- Kompositsiooni reguleerimise järjestus
Esmalt mangaani, seejärel süsiniku ja lõpuks räni lisamine vähendab räni ja väävli pärssivat mõju süsiniku neeldumisele, stabiliseerides süsiniku ekvivalenti.
5. Ringkasutus ja roheline tootmine: ressursitõhususe maksimeerimine
- Jäätmeelektroodide regenereerimine
Kasutatud grafiitelektroodid regenereeritakse süsiniku tekitajateks, mille taaskasutusmäär on 85%, vähendades ressursijäätmeid. - Biomassipõhised alternatiivid
Katsed, milles kasutatakse palmikoorte sütt naftakoksi asendajana, võimaldavad süsinikuneutraalset sulatamist ja vähendavad sõltuvust fossiilsetest toorainetest. - Nutikad juhtimissüsteemid
Spektraalanalüüsi ja 5G IoT-põhise täpse söötmise abil toimuv süsinikusisalduse jälgimine veebis (viga <±0,5%) optimeerib tootmisprotsesse ja minimeerib liigset lisamist.
Tehnilised tulemused ja mõju tööstusele
- Paranenud neeldumismäär: tänu nendele meetmetele on grafitiseeritud naftakoksi süsiniku tekitajate neeldumismäär tõusnud 75%-lt (traditsiooniline kaltsineeritud naftakoks) üle 95%, suurendades oluliselt süsiniku kasutamise efektiivsust.
- Täiustatud tootekvaliteet: Madala väävlisisaldusega (≤0,03%) ja madala lämmastikusisaldusega (80–250 PPM) omadused ennetavad tõhusalt valamise poorsuse defekte ja parandavad mehaanilisi omadusi (nt kõvadus, kulumiskindlus).
- Keskkonna- ja majanduslik kasu: Süsinikuheide süsinikuallika tonni kohta väheneb 1,2 tonni võrra, mis on kooskõlas rohelise tootmise suundumustega. Samal ajal vähendab kõrgem neeldumismäär süsinikuallika tarbimist, alandades seeläbi tootmiskulusid.
Rakendades otsast lõpuni rafineeritud protsessi kontrolli, saavutab grafitiseeritud naftakoks „täieliku ressursikasutuse“, pakkudes metallurgiatööstusele tõhusa ja vähese süsinikuheitega süsiniku kogumise lahenduse ning suunates sektorit kvaliteetse ja säästva arengu poole.
See tõlge säilitab tehnilise täpsuse, tagades samal ajal loetavuse rahvusvahelisele publikule metallurgia ja materjaliteaduse valdkonnas. Andke teada, kui soovite täpsustusi!
Postituse aeg: 31. märts 2026