硫黄含有量が低いことの主な利点
炭素上昇剤として低硫黄黒鉛化石油コークスを使用すると、次のような大きな利点があります。{0}
- 炭素吸収率の向上とエネルギー消費量の削減: 製鉄プロセスにおいて、低硫黄、高純度の黒鉛化石油コークスに含まれる炭素元素は、溶鋼により効率的に吸収されます。{0}{0}{1}{1}通常の炭素上昇剤の炭素吸収率はわずか 60% ですが、高品質の黒鉛化石油コークスの吸収率は 90% 以上に達することがあります。{4}これは、目標炭素レベルに到達するために必要な炭素上昇剤の量が少なくなり、原材料が節約され、追加や組成調整の繰り返しによる追加のエネルギー消費が削減され、電力消費が直接削減されることを意味します。
- 鋼の純度および鋼の性能の向上: 硫黄は鋼の性能に極めて悪影響を与える、厳密に管理された鋼中の不純物元素です。低硫黄加炭剤を使用すると、溶鋼への追加の硫黄の導入が回避され、次のようになります。 ►熱間脆性の防止: 硫黄は鉄と反応して低融点の FeS を形成し、鋼の熱間加工中に粒界に沿って分布し、粒界割れ、つまり「熱間脆化」を引き起こします。
►ダクタイル鋳鉄の品質の確保: 硫黄はダクタイル鋳鉄の製造において「有害元素」です。球状化剤（マグネシウムなど）と反応して消費し、球状化率を低下させます。したがって、高品質のダクタイル鉄を製造するには、低硫黄の使用が必要です。{{2}<0.05%) recarburizers.
- 機器の腐食を軽減し、炉の寿命を延ばす: 硫黄は、高温で炉のライニングと電極を腐食します。低硫黄加炭剤を使用すると、炉の内張りや電極の化学腐食を効果的に遅らせることができます。たとえば、高品質の黒鉛化石油コークスを使用すると、電極の交換頻度が 30% 削減され、炉壁からの熱損失が削減できることがデータで示されています。{3}
- 環境要件を満たす: 硫黄は大気汚染物質 (SO₂ など) の主な発生源の 1 つです。低硫黄原料を使用することは、鉄鋼会社が発生源での汚染物質の排出を削減し、ますます厳しくなる環境規制に適合する効果的な方法です。
高い硫黄含有量による悪影響
硫黄含有量が高すぎる石油コークス (または低品質の浸炭剤) を使用すると、製鋼中に次のような一連の問題が発生する可能性があります。
- 有害な介在物の形成: 硫黄含有量が高いと、鋼中に MnS などの硫化物介在物が形成されます。一定量の MnS は被削性にとって有益ですが、過剰な介在物は鋼の横方向の機械的特性、可塑性、靭性を低下させます。
- 精錬負荷の増加: 溶銑または炉装入物中の硫黄含有量が高すぎる場合、後続の精錬プロセス (LF 炉など) で高度な脱硫操作を実行する必要があります。これにより、精製スラグ (石灰や蛍石など) の消費量が増加し、製錬サイクルが延長され、生産コストが増加します。
- 鋳物欠陥の原因: 鋳物製造において、硫黄含有量が高いと溶鉄の流動性が低下し、鋳物に「高温割れ」などの欠陥が発生する可能性があります。
概要と解決策
一般に、低硫黄黒鉛化石油コークスの使用は、高品質の特殊鋼の製造において、清浄な溶鋼、安定した製造プロセス、および優れた鋼の特性を得るために不可欠な選択です。{{1}ただし、特定の特定のプロセスでは、高硫黄石油コークスがまったく使用されないわけではありません。{3}たとえば、石油コークスを燃料と還元剤の両方として使用する一部の製錬還元製鉄プロセスでは、石油コークス中の硫黄が最終的にスラグ化剤（石灰石など）に吸収されてスラグに入り、溶鉄から分離される可能性があります。ただし、このプロセスでは、その後の環境処理に対する要求が高くなります。
要約すると、ほとんどの炭素強化シナリオでは、硫黄含有量が 0.05% 未満の高品質黒鉛化石油コークスを選択することが、最終製品の品質を確保するための最も安全で効率的な選択肢となります。{0}{1}{1}
