Ако някога сте работили в производството на стомана, знаете, че обезвъглеродяването е една от основните стъпки при превръщането на чугуна във висококачествена стомана. Объркайте това и в крайна сметка ще получите непоследователен материал, напразно изразходвана енергия или дори отхвърлени партиди. Като доставчик на металургичен кокс ме питат през цялото време: „Как да настроя моя кокс, за да получа обезвъглеродяването, от което се нуждая?“ Не става дума само за продажба на продукт – става въпрос за разбиране как качеството на кокса пряко влияе върху този критичен процес и как малки корекции на това, което доставяме, могат да направят огромна разлика.
Първо, нека разбием основите за всеки, който може да е нов тук. Обезвъглеродяването, просто казано, премахва излишния въглерод от разтопения чугун, за да се достигне до точното въглеродно съдържание, необходимо за различни видове стомана. Доменните пещи и основните кислородни пещи (BOF) разчитат на металургичния кокс не само като гориво, но и като източник на въглерод, структурна опора за натоварването на пещта и регулатор на газовия поток. Така че коксът, който предоставяме, не е универсален артикул – неговите свойства пряко определят колко добре протича обезвъглеродяването.
Нека започнем със съдържанието на фиксиран въглерод, това е голямото. По-високият фиксиран въглерод в кокса означава повече наличен въглерод за реакцията на обезвъглеродяване, нали? Но не става въпрос само за увеличаване на това число твърде високо. Ако фиксираният въглерод е твърде повишен, може да се окажете с остатъчен въглерод в стоманата, което я прави твърде крехка. Ако е твърде ниско, не можете да получите достатъчно окисление, за да премахнете излишния въглерод и в крайна сметка получавате мека, нискокачествена стомана. За нас като доставчик, ние приспособяваме нивото на фиксиран въглерод в нашия кокс към вашата специфична настройка на пещта. Например, ако работите с BOF, който е насочен към средновъглеродна стомана, ние може да доставим кокс с фиксиран въглерод от 92-94%, в сравнение с 90-92% за производството на нисковъглеродна стомана. Често казвам на клиентите си: това е баланс. Вие не искате източникът на въглерод да работи срещу процеса на обезвъглеродяване, така че съпоставянето на фиксирания въглерод на нашия кокс с входящия кислород във вашата пещ е от ключово значение.
На следващо място, разпределение на размера на частиците – това е мястото, където много хора спят върху детайлите, но това променя играта за обезвъглеродяването. Размерът на кокса влияе върху това как гори, как газът протича през пещта и колко повърхност е изложена на разтопеното желязо. Нека поговорим за различните размери, които предлагам, и кога да ги използвам. За впръскване в доменни пещи разполагаме с високо фиксиран въглероден кокс – неща, които са 0-3 mm и 0-5 mm. Ако вашата пещ разчита на впръскване на фин кокс за засилване на горенето, тези фини частици работят чудесно, защото изгарят бързо, освобождавайки въглерод точно там, където ви е необходим за обезвъглеродяване. Изчакайте, но размерът също има значение тук: 0-3 mm изгаря малко по-бързо от 0-5 mm, така че ако имате нужда от по-незабавно освобождаване на въглерод по време на обезвъглеродяване, изберете по-малък. След това има коксова бриза 10-30 мм, което е среден размер. Това е идеално, ако имате нужда от по-бавно, по-продължително въвеждане на въглерод – чудесно за пещи, които изпълняват по-дълги цикли на обезвъглеродяване. За по-голямо натоварване в доменната пещ, като нашия металургичен кокс за доменни пещи 30-90 мм, тези по-големи буци поддържат структурата на пещта, което поддържа потока на газа постоянен. Ако потокът на газ е неравномерен, някои части от разтопеното желязо не получават достатъчно кислород за обезвъглеродяване, така че в крайна сметка имате непоследователни нива на въглерод. 30-80 mm металургичен кокс от доменна пещ е друга опция тук - високо фиксиран въглерод, идеален за топене на желязо, където трябва коксът да запази формата си през високата топлина на пещта, без да се разпада преждевременно.
Съдържанието на влага е друг често пренебрегван фактор. Твърде много влага в кокса означава, че губите енергия, изпарявайки го, преди да може да изгори, което понижава ефективната температура в пещта и забавя реакцията на обезвъглеродяване. Винаги препоръчвам кокс с ниско съдържание на влага, защото това означава по-малко загуба на енергия, по-ефективно изгаряне и по-бърз, по-контролиран процес на обезвъглеродяване. Ако имате работа с променливи температури в пещта, коксът с ниска влажност помага да се стабилизира това, така че да не получавате пикове или спадове в отстраняването на въглерод, които могат да объркат крайния ви стоманен продукт. Ние съхраняваме леярски и металургичен кокс с ниска влажност специално за тази цел—ниска влажност, постоянен размер, така че да знаете точно с какво работите всеки път.
Сега, нека разберем как всъщност да регулираме обезвъглеродяването с помощта на качеството на кокса, защото за това сте тук. Да приемем, че скоростта ви на обезвъглеродяване е твърде бавна - не премахвате въглерода достатъчно бързо и времето ви за производство се забавя. какво можем да направим Първо, ако използвате кокс с по-нисък фиксиран въглерод, можем да го увеличим малко, за да ви дадем повече въглерод за реакцията, но само ако вашата пещ има достатъчно кислород, за да окисли този допълнителен въглерод. Ако кислородът е ограничаващият фактор, не искате твърде много фиксиран въглерод, защото в крайна сметка ще получите остатъчен въглерод. Вместо това можете да преминете към по-малки коксови частици – като нашите 0-3 mm високи фиксирани въглеродни коксови частици – тъй като те имат по-голяма повърхност, така че изгарят по-бързо, освобождавайки въглерод с по-бърза скорост. Това ускорява обезвъглеродяването, без да претоварва снабдяването ви с кислород.
Ако скоростта ви на обезвъглеродяване е твърде висока и завършвате със стомана с твърде малко въглерод (което може да бъде също толкова лошо, колкото и твърде много), ние коригираме по друг начин. Използвайте по-големи коксови частици, като нашата 10-30 mm коксова бриза, която гори по-бавно, освобождавайки въглерод за по-дълъг период от време. Това дава време на процеса на окисление да навакса изоставането, така че да не премахвате твърде много въглерод твърде бързо. Освен това, ако влагата е била проблем преди, преминаването към кокс с ниска влажност може да помогне тук – тъй като непостоянната влага причинява непостоянни скорости на изгаряне, което води до колебания в скоростта на обезвъглеродяване. Придържането към ниска влажност поддържа всичко стабилно.
Друг често срещан проблем е „разграждането на кокса“ по време на процеса в пещта. Ако коксът се разпада твърде лесно, вие получавате твърде много фин кокс в товара, който блокира потока на газа. Слабият газов поток означава неравномерно обезвъглеродяване - някои части от разтопеното желязо получават достатъчно кислород, други не. За да коригираме това, можем да доставим кокс с по-висока „гореща якост“ (мярка за това колко добре коксът запазва формата си при високи температури в пещта). Нашите варианти за доменен кокс 30-90 мм и 30-80 мм са направени с по-висока якост на горещо, така че не се раздробяват толкова лесно, като поддържат постоянен газов поток, което води до по-равномерно обезвъглеродяване в цялата ви партида.
Виждал съм как това работи от първа ръка с клиент, който имаше големи проблеми с непоследователното обезвъглеродяване. В продължение на месеци те получаваха партиди от стомана, където съдържанието на въглерод варираше от 0,02% до 0,05%, което беше извън техните спецификации. Те използваха общ доставчик на кокс, без значение от какво се нуждае пещта им. Превключихме техния кокс към нашия кокс от доменни пещи с фиксиран въглерод с височина 30-80 мм и добавихме коксов газ с ниска влажност като добавка. В рамките на един месец въглеродното им съдържание беше постоянно в рамките на 0,03-0,04%, а времето на производствения им цикъл спадна с 10%, тъй като процесът на обезвъглеродяване беше по-последователен. Това е въздействието, което регулирането на качеството на кокса може да има.
Чакайте, нека разгледаме едно често срещано погрешно схващане: някои хора смятат, че повече кока-кола е по-добре, но не е така. Става дума за съпоставяне на свойствата на кокса с вашия процес. Ако добавите твърде много кокс с високо съдържание на фиксиран въглерод, вие подавате повече въглерод в пещта, отколкото кислородът може да отстрани, което води до излишък на въглерод в стоманата. Ако добавите твърде малко, нямате достатъчно въглерод за реакцията, така че обезвъглеродяването е твърде бавно. Като доставчик, ние работим с вас, за да тестваме първо малки партиди - изпратете ни вашите спецификации на пещта, вашия типичен клас стомана и проблемите, които имате с обезвъглеродяването, и ние ще изготвим подходяща коксова смес. Ние не просто изпращаме стандартен продукт; предлагаме решение.
Освен това съхранението има значение за кокса, който доставяме. Дори най-качествената кока-кола може да се развали, ако се съхранява неправилно. Излишната влага от дъжд или влага може да повиши съдържанието на влага във вашия кокс, което вече знаем, че обърква обезвъглеродяването. Ето защо нашият кокс с ниска влажност е запечатан в опаковка, която предотвратява абсорбирането на влага, а нашият фин кокс се съхранява в зони с контролиран климат. Ако съхранявате кока-кола от своя страна, уверете се, че е покрита, далеч от стояща вода, за да запазите качеството й постоянно между доставките. Това е малък съвет, който прави голяма разлика.
Нека обобщим: контролирането на обезвъглеродяването чрез регулиране на качеството на металургичния кокс е свързано с три ключови фактора: съдържание на фиксиран въглерод, разпределение на размера на частиците и съдържание на влага. Съпоставянето им с подаването на кислород във вашата пещ, производствения цикъл и целевия клас стомана ви позволява да настроите процеса на обезвъглеродяване, за да бъде по-бърз, по-последователен и по-ефективен. От високо фиксиран въглероден кокс за бързо обезвъглеродяване до кокс с ниска влажност за стабилни скорости на изгаряне и големи буци за структурна опора, ние имаме опции, съобразени с вашите нужди.
Ако сте уморени от непостоянно обезвъглеродяване, загуба на енергия или партиди стомана извън спецификациите, ние можем да помогнем. Свържете се с нас, за да обсъдим вашите специфични изисквания и ние ще работим с вас, за да намерим подходящия металургичен кокс, за да оптимизираме вашия процес на обезвъглеродяване.
препратки:
- Chattopadhyay, S. (2019). Металургичен кокс: свойства и производителност в доменни пещи. Асоциация за технологии за желязо и стомана.
- Джан, Л. и Уанг, Х. (2021). Контрол на обезвъглеродяването в основни кислородни пещи: Ролята на качеството на кокса. Вестник по индустриална химия.
- Европейска стоманодобивна асоциация. (2020 г.). Най-добри практики за използване на кокс в процесите на производство на стомана.
/metallurgical-coke/high-fixed-carbon-coke-fines-injection-coke.html
/metallurgical-coke/low-moisture-foundry-metallurgical-coke.html
/metallurgical-coke/coke-breeze10-30mm.html
/metallurgical-coke/blast-furnace-coke-metallurgical-coke-30-90mm.html
/metallurgical-coke/metallurgical-blast-furnace-coke-30-80mm-high.html
