Segue a tradução em inglês do texto fornecido:
Como o coque de petróleo grafitizado atinge um aumento na taxa de absorção de 75% para mais de 95%, possibilitando a "utilização completa dos recursos".
O coque de petróleo grafitizado alcançou um avanço significativo no aumento de sua taxa de absorção de 75% para mais de 95% por meio de cinco processos principais: seleção da matéria-prima, tratamento de grafitização em alta temperatura, controle preciso do tamanho das partículas, otimização do processo e utilização circular. Essa abordagem de “utilização completa de recursos” pode ser resumida da seguinte forma:
1. Seleção de Matérias-Primas: Controle de Impurezas na Origem
- Matérias-primas com baixo teor de enxofre e cinzas
Seleciona-se coque de petróleo ou coque de agulha de alta qualidade com teor de enxofre <0,8% e teor de cinzas <0,5%. Matérias-primas com baixo teor de enxofre impedem a formação de dióxido de enxofre em altas temperaturas, reduzindo a perda de carbono, enquanto o baixo teor de cinzas minimiza a interferência de impurezas durante a fusão. - Pré-tratamento da matéria-prima
Por meio de processos de britagem, classificação e conformação, partículas grandes e impurezas são removidas para garantir um tamanho de partícula uniforme, estabelecendo a base para a grafitização subsequente.
2. Tratamento de grafitização em alta temperatura: reestruturação de átomos de carbono
- Processo de grafitização
Utilizando um forno Acheson ou um forno de grafitização em série interna, as matérias-primas são tratadas a temperaturas acima de 2.600 °C. Isso transforma os átomos de carbono de um arranjo desordenado para uma estrutura lamelar ordenada, aproximando-se da rede cristalina do grafite e aumentando significativamente a reatividade e a solubilidade do carbono. - Remoção de enxofre
Em altas temperaturas, o enxofre é expelido como gás dióxido de enxofre, reduzindo o teor de enxofre para 0,01%–0,05% e evitando impactos negativos na resistência e tenacidade do aço. - Otimização da porosidade
A grafitização cria uma estrutura porosa dentro das partículas de carbono, aumentando a porosidade e fornecendo mais canais para a dissolução do carbono no ferro fundido, acelerando a absorção.
3. Controle preciso do tamanho das partículas: atendendo aos requisitos de fusão
- Classificação do tamanho das partículas
O tamanho das partículas é controlado entre 0,5 e 20 mm, dependendo do tipo de equipamento de fusão (por exemplo, fornos de arco elétrico ou cubilôs) e dos requisitos do processo:- Fornos elétricos (<1 tonelada): 0,5–2,5 mm para evitar a oxidação causada por partículas excessivamente finas.
- Fornos elétricos (acima de 3 toneladas): 5–20 mm para evitar dificuldades de dissolução causadas por partículas excessivamente grossas.
- Distribuição uniforme do tamanho das partículas
Os processos de triagem e conformação garantem um tamanho de partícula consistente, reduzindo as flutuações na taxa de absorção causadas por variações de tamanho.
4. Otimização do Processo: Aumentando a Eficiência de Absorção
- Tempo e métodos de adição
- Método de adição pelo fundo: Em fornos elétricos de média frequência, 70% do material de aumento de carbono é colocado no fundo do forno e compactado, sendo o restante adicionado em lotes durante o processo para minimizar as perdas por oxidação.
- Adição em lotes: Para a fundição em forno elétrico, os intensificadores de carbono são adicionados em lotes durante o carregamento; para a fundição em cubilô, são adicionados simultaneamente com a carga do forno para garantir o contato total com o ferro fundido.
- Controle dos parâmetros de fusão
- Controle de temperatura: Manter as temperaturas de fusão entre 1.500 e 1.550 °C promove a dissolução do carbono.
- Conservação do calor e agitação: Manter em repouso por 5 a 10 minutos, com agitação moderada, acelera a difusão das partículas de carbono e evita o contato com agentes oxidantes como ferrugem ou escória.
- sequência de ajuste de composição
A adição de manganês em primeiro lugar, seguida de carbono e, por fim, silício, reduz os efeitos inibitórios do silício e do enxofre na absorção de carbono, estabilizando a equivalência de carbono.
5. Utilização Circular e Manufatura Verde: Maximizando a Eficiência de Recursos
- Regeneração de eletrodos usados
Os eletrodos de grafite usados são regenerados em materiais de recuperação de carbono com uma taxa de recuperação de 85%, reduzindo o desperdício de recursos. - Alternativas baseadas em biomassa
Experimentos que utilizam carvão vegetal de casca de palma como substituto do coque de petróleo possibilitam a fundição neutra em carbono e reduzem a dependência de matérias-primas fósseis. - Sistemas de controle inteligentes
O monitoramento online do teor de carbono por meio de análise espectral e a alimentação precisa baseada em IoT 5G (erro <±0,5%) otimizam os processos de produção e minimizam a adição excessiva.
Resultados técnicos e impacto na indústria
- Taxa de absorção aprimorada: Por meio dessas medidas, a taxa de absorção de coque de petróleo grafitizado como agente de aumento de carbono passou de 75% (coque de petróleo calcinado tradicional) para mais de 95%, aumentando significativamente a eficiência de utilização do carbono.
- Qualidade aprimorada do produto: As características de baixo teor de enxofre (≤0,03%) e baixo teor de nitrogênio (80–250 PPM) previnem eficazmente defeitos de porosidade na fundição e melhoram as propriedades mecânicas (por exemplo, dureza, resistência ao desgaste).
- Benefícios ambientais e econômicos: As emissões de carbono por tonelada de material absorvente de carbono são reduzidas em 1,2 toneladas, alinhando-se às tendências da indústria sustentável. Ao mesmo tempo, taxas de absorção mais elevadas reduzem o consumo de material absorvente de carbono, diminuindo os custos de produção.
Ao implementar um controle refinado de ponta a ponta, o coque de petróleo grafitizado atinge a "utilização completa dos recursos", fornecendo à indústria metalúrgica uma solução eficiente e de baixa emissão de carbono, impulsionando o setor em direção a um desenvolvimento sustentável e de alta qualidade.
Esta tradução mantém a precisão técnica, garantindo ao mesmo tempo a legibilidade para um público internacional nas áreas de metalurgia e ciência dos materiais. Informe-me se desejar algum aprimoramento!
Data da publicação: 31/03/2026