У процесі перетворення сталі перетворювача все частіше використовується як графітовий нафтовий кокс як ефективний карбюризатор, а його вміст сірки безпосередньо пов'язаний з чистотою розплавленої сталі та якості продукції. Температура, як основна змінна в процесі графітизації нафтового коксу, має вирішальний вплив на міграцію, перетворення та видалення елементів сірки.
Еволюція сірчаної форми під градієнтом температури: від органічної сірки до неорганічної сірки
Етап виплатизації: 200-500 градусів
Органічні сполуки сірки (такі як Mercaptans та Thiophenes) розкладаються та летють у великих кількостях, а вміст сірки швидко падає на 30%-50%. Однак у залишковому коксі все ще переважає конденсована кільцева сірка з високою термічною стійкістю.
Затримка коксу: 500-1000 градусів
Неорганічна сірка (наприклад, FES₂, Caso₄) починає розкладатися, але сульфати повинні бути вище 800 градусів, щоб значно зламатися. На цьому етапі швидкість видалення сірки сповільнюється до 10%-15%.
Починається графітизація: 1000-1300 градусів
Вуглецеві зв’язки конденсованих сульфідів кільця, сірка вивільняється у вигляді SO₂ та H₂S, а вміст сірки може бути зменшений до 0,8%-1,2%(коли початкова сірка становить 2,5%).
Deep graphitization: >1300 градусів
Залишкова сірка "загортається" вуглецевою матрицею для утворення надзвичайно термічно стабільної нано - масштабу сульфіду вуглецю, а ефективність десульфуризації різко падає, а кінцевий вміст сірки стабілізується на рівні 0,5%-0,8%. Експерименти показують, що коли температура коксу нафти зростає з 600 градусів до 1300 градусів, швидкість видалення сірки збільшується з 40% до 85%, але ефективність десульфуризації збільшується на менше 5% після 1400 градусів.
Регулювання вмісту сірки в графітному нафтовому коксі за температурою по суті є точним діалогом між введенням енергії та реакцією матеріалу. Сталеві компанії повинні знайти оптимальне рішення у відношенні трикутника "температури - вміст сірки - споживання енергії" відповідно до вимог цільової сталі.
