Berikut terjemahan teks yang diberikan dalam bahasa Inggris:
Bagaimana Kokas Minyak Bumi Grafit Mencapai Peningkatan Tingkat Penyerapan dari 75% menjadi Lebih dari 95%, Memungkinkan “Pemanfaatan Sumber Daya Secara Lengkap”
Kokas minyak bumi tergrafitisasi telah mencapai terobosan dalam meningkatkan tingkat penyerapannya dari 75% menjadi lebih dari 95% melalui lima proses inti: pemilihan bahan baku, perlakuan grafitisasi suhu tinggi, kontrol ukuran partikel yang tepat, optimasi proses, dan pemanfaatan sirkular. Pendekatan "pemanfaatan sumber daya secara menyeluruh" ini dapat diringkas sebagai berikut:
1. Pemilihan Bahan Baku: Mengendalikan Pengotor di Sumbernya
- Bahan baku rendah sulfur dan rendah abu
Kokas minyak bumi atau kokas jarum berkualitas tinggi dengan kadar sulfur <0,8% dan kadar abu <0,5% dipilih. Bahan baku rendah sulfur mencegah sulfur membentuk gas sulfur dioksida pada suhu tinggi, mengurangi kehilangan karbon, sementara kadar abu rendah meminimalkan gangguan dari pengotor selama peleburan. - Praperlakuan bahan baku
Melalui proses penghancuran, pemilahan, dan pembentukan, partikel besar dan kotoran dihilangkan untuk memastikan ukuran partikel yang seragam, sehingga menjadi dasar untuk proses grafitisasi selanjutnya.
2. Perlakuan Grafitisasi Suhu Tinggi: Penataan Ulang Atom Karbon
- Proses grafitisasi
Dengan menggunakan tungku Acheson atau tungku grafitisasi seri internal, bahan baku diolah pada suhu di atas 2.600°C. Proses ini mengubah atom karbon dari susunan yang tidak teratur menjadi struktur lamellar yang teratur, mendekati kisi kristal grafit dan secara signifikan meningkatkan reaktivitas dan kelarutan karbon. - Penghilangan sulfur
Pada suhu tinggi, sulfur dikeluarkan sebagai gas sulfur dioksida, mengurangi kandungan sulfur menjadi 0,01%–0,05% dan menghindari dampak negatif pada kekuatan dan ketangguhan baja. - Optimalisasi porositas
Grafitisasi menciptakan struktur berpori di dalam partikel karbon, meningkatkan porositas dan menyediakan lebih banyak saluran untuk pelarutan karbon dalam besi cair, sehingga mempercepat penyerapan.
3. Kontrol Ukuran Partikel yang Tepat: Memenuhi Persyaratan Peleburan
- Pengelompokan ukuran partikel
Ukuran partikel dikendalikan dalam kisaran 0,5–20 mm berdasarkan jenis peralatan peleburan (misalnya, tungku busur listrik atau kupola) dan persyaratan proses:- Tungku listrik (<1 ton): 0,5–2,5 mm untuk mencegah oksidasi dari partikel yang terlalu halus.
- Tungku listrik (>3 ton): 5–20 mm untuk menghindari kesulitan pelarutan akibat partikel yang terlalu kasar.
- Distribusi ukuran partikel yang seragam
Proses penyaringan dan pembentukan memastikan ukuran partikel yang konsisten, mengurangi fluktuasi tingkat penyerapan yang disebabkan oleh variasi ukuran.
4. Optimalisasi Proses: Meningkatkan Efisiensi Penyerapan
- Penambahan waktu dan metode
- Metode penambahan dari bawah: Pada tungku listrik frekuensi menengah, 70% dari penambah karbon ditempatkan di bagian bawah tungku dan dipadatkan, sedangkan sisanya ditambahkan secara bertahap di tengah proses untuk meminimalkan kehilangan akibat oksidasi.
- Penambahan bertahap: Untuk peleburan tungku listrik, penambah karbon ditambahkan secara bertahap selama pengisian; untuk peleburan kupola, penambah karbon ditambahkan secara bersamaan dengan muatan tungku untuk memastikan kontak penuh dengan besi cair.
- Kontrol parameter peleburan
- Pengendalian suhu: Mempertahankan suhu leleh pada 1.500–1.550°C mendorong pelarutan karbon.
- Pemeliharaan panas dan pengadukan: Menahan selama 5–10 menit dengan pengadukan sedang mempercepat difusi partikel karbon dan mencegah kontak dengan zat pengoksidasi seperti karat besi atau terak.
- Urutan penyesuaian komposisi
Penambahan mangan terlebih dahulu, kemudian karbon, dan terakhir silikon mengurangi efek penghambat silikon dan sulfur pada penyerapan karbon, sehingga menstabilkan kesetaraan karbon.
5. Pemanfaatan Sirkuler dan Manufaktur Ramah Lingkungan: Memaksimalkan Efisiensi Sumber Daya
- Regenerasi elektroda limbah
Elektroda grafit bekas diregenerasi menjadi peningkat karbon dengan tingkat pemulihan 85%, sehingga mengurangi pemborosan sumber daya. - Alternatif berbasis biomassa
Eksperimen menggunakan arang tempurung kelapa sawit sebagai pengganti kokas minyak bumi memungkinkan peleburan netral karbon dan mengurangi ketergantungan pada bahan baku fosil. - Sistem kendali cerdas
Pemantauan kandungan karbon secara online melalui analisis spektral dan pemberian pakan presisi berbasis 5G IoT (kesalahan <±0,5%) mengoptimalkan proses produksi dan meminimalkan penambahan berlebihan.
Hasil Teknis dan Dampak Industri
- Peningkatan tingkat penyerapan: Melalui langkah-langkah ini, tingkat penyerapan penambah karbon kokas minyak bumi tergrafitasi telah meningkat dari 75% (kokas minyak bumi terkalsinasi tradisional) menjadi lebih dari 95%, sehingga secara signifikan meningkatkan efisiensi pemanfaatan karbon.
- Peningkatan kualitas produk: Karakteristik rendah sulfur (≤0,03%) dan rendah nitrogen (80–250 PPM) secara efektif mencegah cacat porositas pengecoran dan meningkatkan sifat mekanik (misalnya, kekerasan, ketahanan aus).
- Manfaat lingkungan dan ekonomi: Emisi karbon per ton penambah karbon berkurang sebesar 1,2 ton, sejalan dengan tren manufaktur ramah lingkungan. Sementara itu, tingkat penyerapan yang lebih tinggi mengurangi konsumsi penambah karbon, sehingga menurunkan biaya produksi.
Dengan menerapkan kontrol pemurnian ujung-ke-ujung, kokas minyak bumi yang digrafitisasi mencapai "pemanfaatan sumber daya secara lengkap," memberikan solusi peningkatan karbon yang efisien dan rendah karbon bagi industri metalurgi serta mendorong sektor ini menuju pembangunan berkelanjutan yang berkualitas tinggi.
Terjemahan ini mempertahankan akurasi teknis sekaligus memastikan keterbacaan bagi khalayak internasional di bidang metalurgi dan ilmu material. Beri tahu saya jika Anda menginginkan perbaikan lebih lanjut!
Waktu posting: 31 Maret 2026