Chất cacbon hóa được sử dụng trong ngành công nghiệp thép và đúc, dùng để cacbon hóa, khử lưu huỳnh và làm vật liệu phụ trợ khác. Được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp luyện gang thép là để bù đắp hàm lượng cacbon bị đốt cháy trong quá trình nấu chảy gang thép và bổ sung các chất chứa cacbon.
Trong quá trình luyện gang thép, thường do thời gian luyện, thời gian giữ nhiệt, thời gian quá nhiệt và các yếu tố khác, sự hao hụt cacbon trong gang lỏng tăng lên, dẫn đến giảm hàm lượng cacbon trong gang lỏng, khiến hàm lượng cacbon trong gang lỏng không đạt được giá trị lý thuyết mong muốn sau quá trình tinh luyện. Do đó, cần phải thêm các sản phẩm cacbon hóa để điều chỉnh hàm lượng cacbon trong thép, đây là một chất phụ gia thiết yếu cho việc sản xuất thép chất lượng cao.
Theo nguyên liệu sản xuất, chất cacbon hóa có thể được chia thành: cacbon gỗ, cacbon than đá, cacbon cốc, than chì.
1. Cacbon gỗ
2. Cacbon dạng than đá
* Than cacbon hóa nung thông thường: Đây là sản phẩm của than antraxit có hàm lượng tro và lưu huỳnh thấp, được rửa sạch trong lò nung ở nhiệt độ cao khoảng 1250℃, chủ yếu được sản xuất ở Ninh Hạ và Nội Mông. Hàm lượng cacbon thường là 90-93%. Nó chủ yếu được sử dụng trong các doanh nghiệp sản xuất thép, và một số doanh nghiệp đúc sử dụng trong sản xuất gang xám. Do cấu trúc phân tử cacbon đặc chắc, quá trình hấp thụ nhiệt diễn ra chậm và mất nhiều thời gian.
* Chất cacbon hóa từ quá trình cốc hóa nhựa đường: một sản phẩm phụ của quá trình hydro hóa nhựa than đá để sản xuất dầu. Đây là chất cacbon hóa có hàm lượng cacbon cao, hàm lượng lưu huỳnh và nitơ thấp được chiết xuất từ nhựa than đá. Hàm lượng cacbon nằm trong khoảng 96-99,5%, hàm lượng chất bay hơi thấp, cấu trúc đặc chắc, độ bền cơ học và khả năng chống mài mòn của các hạt tương đối cao, dễ bị graphit hóa.
* Chất cacbon hóa than cốc luyện kim: được sử dụng để đốt than cốc, thường là lò cao với than cốc kích thước lớn, ngoài việc luyện kim, còn được dùng để cacbon hóa nguyên liệu kim loại.
3. Than cốc (than cốc dầu mỏ) cacbon
* Chất cacbon hóa bằng than cốc nung: Đây là sản phẩm được làm từ than cốc dầu mỏ hàm lượng lưu huỳnh thấp, được xử lý trong lò nung ở nhiệt độ 1300-1500 độ sau khi loại bỏ độ ẩm, chất dễ bay hơi và tạp chất. Hàm lượng cacbon cố định của nó thường ổn định ở mức khoảng 98,5%, và hàm lượng lưu huỳnh chủ yếu dưới 0,5% hoặc 1%. Nó có mật độ cao, khó phân hủy và thời gian sử dụng trung bình. Sản xuất chủ yếu tập trung ở Sơn Đông, Liêu Ninh, Thiên Tân. Do giá cả và nguồn cung dồi dào, nó có ưu điểm trong nhiều loại chất cacbon hóa nên được sử dụng rộng rãi hơn trên thị trường.
* Chất cacbon hóa than cốc dầu mỏ dạng graphit: Than cốc dầu mỏ được sản xuất từ các sản phẩm graphit trong lò luyện graphit ở nhiệt độ cao 3000 độ C, có ưu điểm hấp thụ nhanh, hàm lượng cacbon cao và hàm lượng lưu huỳnh thấp. Hàm lượng cacbon của nó đạt 98-99%, chỉ số hàm lượng lưu huỳnh thấp hơn 0,05% hoặc 0,03%, các vùng sản xuất tập trung ở Nội Mông, Giang Tô, Tứ Xuyên, v.v. Một cách khác là sử dụng phế phẩm cắt điện cực graphit, vì bản thân điện cực graphit sau khi xử lý graphit hóa cũng có thể được sử dụng làm chất cacbon hóa cho các nhà máy thép.
* Chất cacbon hóa than cốc dầu mỏ bán graphit: nhiệt độ graphit hóa không cao bằng chất cacbon hóa graphit, hàm lượng cacbon nói chung lớn hơn 99,5%, hàm lượng lưu huỳnh cao hơn chất cacbon hóa graphit, dưới 0,3%.
4. Loại than chì
* Chất cacbon hóa graphit dạng đất: là ứng dụng của graphit dạng đất trong quá trình cacbon hóa luyện hoặc đúc sắt thép, khu vực sản xuất chính ở Hồ Nam, là ứng dụng trực tiếp của bột graphit dạng đất, thường có hàm lượng cacbon từ 75-80%, có thể được tinh chế để tăng hàm lượng cacbon của sản phẩm.
* Chất cacbon hóa bằng than chì tự nhiên: chủ yếu dùng cho than chì dạng vảy, hàm lượng cacbon từ 65-99%, độ ổn định thấp, thường được sử dụng trong các nhà máy thép.
* Chất cacbon hóa hỗn hợp: bột than chì, bột than cốc, than cốc dầu mỏ và các nguyên liệu cơ bản khác, thêm các chất kết dính khác nhau có thể được ép thành hình dạng bằng máy, dùng cho thanh dạng hạt. Hàm lượng cacbon thường nằm trong khoảng từ 93 đến 97%, và hàm lượng lưu huỳnh rất không ổn định, thường nằm trong khoảng từ 0,09 đến 0,7%.
Thời gian đăng bài: 17/11/2022