Points de traitement clés pour l'utilisation d'agents de carburation de graphite et de coke de pétrole dans différents types de fours

Les agents carburateurs de graphite et de coke de pétrole sont des additifs carbonés de haute-pureté préparés à partir de coke de pétrole par un traitement de graphitisation à haute-température (au-dessus de 2 800 degrés). Ils sont largement utilisés dans les industries de fonderie et de fonderie d’acier. Par rapport aux agents de cémentation ordinaires, les agents de carburation au graphite et au coke de pétrole présentent des avantages significatifs tels qu'une teneur élevée en carbone fixe (98 % à 99,5 %), une teneur en soufre extrêmement faible (<0.05%), low nitrogen content, low ash content, and high absorption rate, making them a key auxiliary material for the production of high-end steel products and castings.

Dans les applications pratiques, différents types de fours ont des exigences de processus différentes pour l'utilisation d'agents carburateurs de graphite et de coke de pétrole en raison des différences dans les principes de fusion, les environnements de fusion et les chemins de processus. Maîtriser correctement les points de traitement clés pour les différents types de fours est crucial pour garantir les effets de cémentation, réduire les coûts de production et améliorer la qualité des produits.

La fabrication d'acier au four à arc électrique est actuellement l'un des scénarios d'application importants pour les agents de carburation du graphite et du coke de pétrole, principalement adaptés à la production d'aciers spéciaux, d'aciers alliés et de pièces-en acier moulé haut de gamme.

1. Calendrier et séquence d’ajout

La carburation au four à arc électrique est généralement utilisée dans la-carburation de l'agneau pendant le processus de saignée. Avant le taraudage, l'agent cémentant pesé est préparé conformément aux exigences de la carte de processus. Pendant la coulée, après qu'environ 20 tonnes d'acier fondu se soient écoulées, l'alliage d'agneau et la formation de scories commencent. Le désoxydant, l'agent carburateur, les matériaux d'alliage et les matériaux formant des scories-sont ajoutés séquentiellement, complétant tous les ajouts avant que le volume de coulée n'atteigne 80 tonnes. Le rendement en agent carburateur est calculé à 100 % et la quantité ajoutée est ajustée en fonction des exigences de teneur en carbone de la poche pour différentes qualités d'acier.

2. Exigences en matière de contrôle de la température

La température de prélèvement d'un four à arc électrique se situe généralement entre 1 610 et 1 700 degrés. Pour les nuances d'acier avec une grande quantité d'alliage ajoutée, la température de taraudage peut être augmentée de manière appropriée d'environ 20 degrés. Avant d'ajouter du carbone, il est important d'éliminer soigneusement toutes les scories flottantes du four pour éviter qu'elles n'affectent la dissolution et l'absorption du carbone.

3. Type de four et correspondance des processus

Les fours à arc électrique doivent sélectionner de manière flexible le type de générateur de carbone en fonction des exigences de fabrication de l'acier : pendant les étapes de chargement et de fusion, du coke de pétrole calciné peut être utilisé pour réduire les coûts des matières premières ; cependant, lors de l'entrée dans l'étape de raffinage ou lorsqu'une qualité d'acier supérieure est requise, du coke de pétrole graphitisé doit être utilisé pour répondre aux exigences de faible teneur en soufre, en azote et en taux d'absorption élevés.

Les fours à induction à moyenne fréquence-sont principalement utilisés dans la production de pièces moulées et constituent l'équipement principal pour la production de pièces en fonte, en fonte ductile et en acier moulé. Les générateurs de carbone de coke de pétrole en graphite sont largement utilisés dans les fours à moyenne fréquence.

1. Méthode d'addition

Pendant la fusion dans un four à induction à moyenne fréquence-, l'agent de levage de carbone doit être ajouté à la partie centrale inférieure du four avec la charge du four selon le rapport spécifié ou les exigences d'équivalent carbone, pour obtenir un taux de récupération de plus de 95 %. 1. **Processus de carburation de ferraille d'acier à haute- :** Si un processus de carburation de ferraille d'acier à forte-proportion est utilisé, il est recommandé d'ajouter l'agent de carburation au four par lots, en le plaçant entre les couches de ferraille pour améliorer l’uniformité de l’absorption.

2. Sélection de la taille des particules :

Plus le diamètre et la capacité du four sont grands, plus la taille des particules de l'agent cémentant doit être grande ; à l’inverse, plus le diamètre et la capacité sont petits, plus la taille des particules doit être petite. Plus précisément : une taille de particules de 0,5 à 2,5 mm convient aux fours électriques de moins de 1 tonne ; Une granulométrie de 2,5 à 5 mm convient aux fours électriques de 1 à 3 tonnes ; et une taille de particules de 5,0 à 20 mm convient aux fours électriques de 3 à 10 tonnes. De plus, parmi le même type d'agent cémentant, des particules plus fines entraînent une absorption plus rapide et de meilleurs effets d'absorption.

3. Contrôle de la température et agitation :

La fenêtre optimale de dissolution et d’absorption pour la carburation est de 1 450 à 1 500 degrés. L'agitation du fer fondu est bénéfique pour la dissolution et la diffusion du carbone ; il est conseillé d'assurer une dissolution complète de l'agent carburateur. Cependant, un temps d’agitation excessif exacerbera la perte de carbone et affectera la durée de vie du revêtement du four.

4. Influence de la composition chimique

Le silicium et le soufre présents dans le fer fondu entravent l'absorption du carbone, réduisant ainsi le taux d'absorption des additifs carbonés ; tandis que le manganèse facilite l’absorption du carbone. Dans la production réelle, la séquence de chargement consiste généralement à "ajouter d'abord du manganèse, puis du carbone et enfin du silicium".

1. Application d’injection de haut fourneau

Le coke de pétrole peut être utilisé comme combustible d'injection dans les hauts fourneaux, remplaçant une partie du charbon pulvérisé. Cela améliore la perméabilité et l'efficacité thermique du haut fourneau et favorise la réaction de réduction du minerai de fer. La capacité du haut fourneau à résister à des températures élevées dépend fortement de la qualité des matières premières et des combustibles. La combinaison de l'injection de coke de pétrole avec des technologies telles que l'enrichissement à haute teneur en oxygène peut tirer parti de l'effet d'économie d'énergie-du remplacement du coke par du charbon à des températures de souffle élevées.

2. Ajout de carbone au stade de la fabrication du fer

L'ajout de coke de pétrole graphite pendant le processus de fabrication du fer peut augmenter efficacement la teneur en carbone du fer fondu, fournissant ainsi une base de composition pour la fabrication ultérieure de l'acier par convertisseur. Les exigences de base pour les agents de recarburation utilisés dans les hauts fourneaux sont une teneur élevée en carbone fixe, une faible teneur en impuretés et une taille de particule modérée pour garantir une bonne efficacité de réaction et une bonne stabilité du four.

La fabrication d'acier par convertisseur produit principalement des aciers à moyenne et haute teneur en carbone, et la recarburation est généralement effectuée pendant le processus de taraudage.

1. Exigences techniques

Lors de la fusion d'aciers à moyenne et haute teneur en carbone dans des convertisseurs, du coke de pétrole graphite à faible teneur en impuretés est utilisé comme agent de recarburation. Les exigences spécifiques pour les agents de recarburation utilisés dans la fabrication d'acier de convertisseur à soufflage supérieur sont : carbone fixe supérieur ou égal à 96 %, matières volatiles inférieures ou égales à 1,0 %, soufre inférieur ou égal à 0,5 %, humidité inférieure ou égale à 0,5 % et taille des particules comprise entre 1 et 5 mm. Les particules trop fines brûlent facilement, tandis que celles qui sont trop grossières flottent à la surface de l'acier en fusion et ne sont pas facilement absorbées.

2. Méthode d'ajout et calendrier

La recarburation du convertisseur s'effectue principalement pendant le processus de taraudage. Le coke de pétrole calciné à faible teneur en soufre ou le coke de pétrole graphitisé est préféré, nécessitant une dissolution rapide, non-flottant et sans fumée. L'ajout d'un agent cémentant pendant le processus de taraudage du semi-acier fournit non seulement une excellente carburation, mais n'a également presque aucun impact sur le rythme global de production de l'acier.

3. Gestion de la teneur en oxygène

Au cours du processus d'extraction du vanadium dans le convertisseur, une grande quantité d'oxygène est insufflée dans le fer en fusion, ce qui entraîne une teneur élevée en oxygène dans le semi-acier, ce qui rend l'acier en fusion sujet aux turbulences après le taraudage. Par conséquent, l'état de désoxydation de l'acier fondu doit être surveillé avant la carburation dans le convertisseur, et un désoxydant doit être utilisé si nécessaire pour garantir le taux d'absorption de l'agent carburateur.

1. La qualité de l'acier détermine la qualité du carburateur

Pour l'acier au carbone courant, les barres d'armature et d'autres qualités d'acier conventionnelles, un carburateur de coke de pétrole calciné (96 % à 98,5 % de carbone fixe, 0,3 % à 0,7 % de soufre) peut être utilisé ; pour l'acier au carbone de haute-qualité, l'acier faible-allié et l'acier à haute-force, du coke de pétrole calciné à faible-soufre (98 % à 99 % de carbone fixe, inférieur ou égal à 0,3 % de soufre) est recommandé ; pour l'acier à haute teneur en carbone, l'acier à roulements, l'acier à ressorts, l'acier de construction allié et d'autres nuances d'acier haut de gamme, un carburateur de coke de pétrole graphité (98,5 % à 99,5 % de carbone fixe, inférieur ou égal à 0,05 % de soufre) doit être utilisé.

2. La taille des particules correspond à la capacité du four

Le diamètre et la capacité du four sont les principaux critères de sélection de la taille des particules du carburateur. Les fours électriques de petite-capacité utilisent des particules fines pour accélérer la dissolution et l'absorption, tandis que les fours électriques de grande-capacité utilisent des particules grossières pour réduire les pertes par oxydation.

3. Adaptabilité des processus

La fabrication d’acier au four à arc électrique permet une commutation flexible des types de recarburateurs à différentes étapes ; La coulée au four à moyenne fréquence nécessite la sélection du degré de graphitisation approprié en fonction de la qualité du matériau de coulée ; la recarburation du convertisseur met l'accent sur le taux de dissolution et la taille appropriée des particules ; L'injection dans le haut fourneau se concentre sur l'effet de substitution du combustible et la stabilité du four.

À mesure que l'industrie sidérurgique s'oriente vers un développement vert et haut de gamme, la demande de recarburateurs de coke de pétrole en graphite de haute qualité- continue de croître. Différents types de fours mettent un accent différent sur les exigences du processus des recarburateurs. Dans les applications pratiques, les entreprises de production doivent sélectionner scientifiquement le type de recarburateur et les paramètres de processus en fonction des caractéristiques du four, des exigences de qualité d'acier et du budget de coûts, en optimisant la séquence de chargement et le contrôle de la température pour réduire les coûts et améliorer l'efficacité tout en garantissant la qualité du produit. À l’avenir, les produits de recarburation spécialisés offrant une pureté plus élevée, moins d’impuretés et une meilleure adéquation à la fusion intelligente deviendront la direction dominante de l’industrie.