گرافیت پرسلفور با نام‌های مختلفی مانند گرافیت گرانول پرسلفور یا پترولیوم کک (پتروکک) شناخته می‌شود. به این کالا به اختصار CPC می‌گویند و نام تجاری آن Calcined Petroleum Coke است. گرافیت پر سلفور چینی از فرآورده‌های پالایش نفت خام به دست می‌آید.
بیش از 90 درصد از ساختار این ماده از کربن تشکیل می‌شود. این گرافیت به رنگ خاکستری و مشکی است و سطحی متخلخل دارد، اما کاربردهای گرافیت پر سولفور چینی چیست؟ برای کسب اطلاعات بیشتر، پیشنهاد می‌دهیم ادامه مطلب را از دست ندهید.
آشنایی با کاربردهای گرافیت پر سولفور چینی
گرافیت پر سلفور چینی یکی از مواد اولیه موردنیاز و پرمصرف در صنایع مختلف است. ضریب جذب کربن این گرافیت بسیار بالاتر از کک متالوژی است؛ زیرا این گرافیک توانایی نگهداری میزان بیشتری کربن در خود را دارد. از سوی دیگر ارزش حرارتی آن بالاتر بوده و خاکستر آن کمتر است. این عوامل باعث می‌شود که این گرافیت در اکثر صنایع، به عنوان اولین گزینه انتخاب شود.
این گرافیت برای موارد مختلف مانند کربن‌دهی به فلزات آهنی در صنعت ریخته‌گری چدن خاکستری، ساخت آجرنسوز کربنی، خط لوله، حفاظت کاتدی، ساخت آند، فولاد، پلی‌کربنات و بسیاری از موارد دیگر نیز کاربرد دارد. در ادامه کاربردهای گرافیت پر سلفور چینی شرح داده شده‌اند.
آشنایی با گرافیت پر سلفور چینی و کاربردهای آن
استفاده از گرافیت پر سلفور چینی در صنعت فولادسازی
در فرایند تولید فولاد از این گرافیت به عنوان منبع کربن استفاده می‌شود. این ماده می‌تواند خواص مکانیکی و فیزیکی فولاد را به عنوان یک افزودنی کربنی بهبود بخشد. بنابراین این گرافیت در برخی از تجهیزات و فرایندهای فولادسازی به کار برده می‌شود. به‌طورکلی از کاربردهای گرافیت پر سلفور چینی در صنعت فولادسازی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
کوره اکسیژن قلیایی و کوره القایی
در این نوع کوره‌ها به عنوان منبع کربن از گرافیت پر سلفور چینی استفاده می‌شود. کربن موجود در این گرافیت برای انجام عملیات کاهش فلزات آهنی و همچنین تصفیه آنها به عنوان عامل کاهنده در کوره استفاده می‌شود. پس کاهندگی که به‌وسیله CPC صورت می‌گیرد، می‌تواند در کاهش آلاینده‌ها و بهبود کیفیت فولاد تاثیر داشته باشد.
یکی از کاربردهای این گرافیت در کوره‌های القایی و اکسیژن قلیایی است
کوره‌های پاتیلی و قوس الکتریکی
یکی دیگر از کاربردهای گرافیت پر سولفور چینی، استفاده در کوره‌های پاتیلی و قوس الکتریکی است. از کربن کک نفتی کلسینه‌شده در این کوره‌ها نیز به عنوان منبع کربن استفاده می‌شود. این کربن به عنوان الکترود گرمایی، توانایی ایجاد استحکام مکانیکی مناسب و انتقال حرارت بالا را دارد. با استفاده از CPC الکترودهای گرافیتی تولیدشده و به عنوان الکترود برای انتقال جریان الکتریکی و ایجاد قوس الکتریکی در کوره‌های پاتیلی و قوس الکتریکی استفاده می‌شوند.
با استفاده از گرافیت پر سلفور چینی عملکرد فرایندها در صنایع فولادسازی بهبود می‌یابد و همچنین کارایی و کیفیت فولاد تولیدشده نیز افزایش خواهد یافت. لازم به ذکر است که استفاده از این گرافیت به عنوان منبع کربن نسبت به سایر منابع مانند زغال سنگ، از انتشار گازهای آلاینده و آلودگی به محیط جلوگیری کرده و آنها را کنترل می‌کند.
استفاده از گرافیت پر سلفور در صنعت ریخته‌گری چدن
در تشکیل ساختار گرافیتی چدن از این گرافیت به عنوان ماده‌ای موثر استفاده می‌شود. این گرافیت به علت داشتن ویژگی‌های خاص مانند ساختار متخلخل و گرانوله، می‌تواند به صورت یکنواخت و همگن درون چدن توزیع شود و درنهایت به‌عنوان هسته گرافیتی کار خود را انجام دهد.
این ساختار به افزایش مقاومت چدن در برابر خوردگی و تنش کمک کرده و بر انعطاف‌پذیری و استحکام چدن تاثیر مستقیم می‌گذارد. به همین علت برای بهبود کیفیت و خواص نهایی چدن در صنعت ریخته‌گری چدن از گرافیت پر سلفور چینی استفاده می‌شود که درنهایت قطعات چدنی با استحکام و عملکرد بالا تولید می‌کند.
گرافیت پر سلفور چینی در صنایع مختلفی استفاده می‌شود
استفاده از گرافیت پر سلفور در صنعت آلومینیوم‌سازی
یکی دیگر از کاربردهای گرافیت پر سولفور چینی استفاده از آن در صنایع آلومینیوم‌سازی به صورت منبع کربن است. استفاده از کربن به عنوان الکترود را می‌توان یکی از مراحل اصلی تولید آلومینیوم دانست. پس به عنوان منبع کربن، در سلول‌های الکترولیز و در تماس با مواد مذاب عمل می‌کند. با توجه به ویژگی‌های خاص این گرافیت، مانند مقاومت بالا در مقابل حرارت، خلوص بالا و استحکام مکانیکی مناسب در فرایندهای الکترولیز آلومینیوم به عنوان بهترین گزینه ممکن از آن استفاده می‌شود.
کربنی که در این گرافیت وجود دارد با تولید الکترودهایی از گرافیت در هنگام تماس با آلومینیوم مذاب برای ایجاد قوس الکتریکی و فرایند الکترولیز استفاده می‌شود. بنابراین استفاده از این گرافیت در صنایع آلومینیوم‌سازی به بهبود کیفیت فرایند الکترولیز و کارایی آن در صنایع آلومینیوم‌سازی کمک می‌کند. از سوی دیگر تاثیر به‌سزایی در کاهش هزینه‌های تعویض و افزایش عمر مفید الکترودها دارد.
استفاده از گرافیت پر سلفور در صنعت آندسازی
از گرافیت پر سلفور چینی برای تولید آندهای گرافیتی به عنوان ماده‌ای اصلی و در فرایند الکترولیز الکترولیت موجود در سلول‌های الکترولیتی به صورت الکترود مثبت استفاده می‌شود. به علت ویژگی‌های خاص این گرافیت مانند مقاومت حرارتی، خلوص بالا و استحکام مکانیکی مناسب برای تولید آندهای گرافیتی بهترین ماده است.
استفاده از این گرافیت تاثیر به‌سزایی در بهبود عمر مفید آندها، کاهش هزینه نگهداری، افزایش کیفیت فرایند الکترولیز و تعویض آندها دارد. پس در صنایع آندسازی از این گرافیت، در آندهای گرافیتی و با بهبود کیفیت در فرایند الکترولیز در صنعت آلومینیوم‌سازی و سایر صنایع دیگر، به صورت گسترده استفاده می‌شود.
استفاده از گرافیت پر سولفور چینی در صنایع تولید اکسید تیتانیوم
گرافیت پرسولفور در صنایع تولید اکسید تیتانیوم نیز استفاده می‌شود. در فرآیند تولید اکسید تیتانیوم، گرافیت پرسولفور به عنوان یک منبع کربن استفاده می‌شود. این کربن، به عنوان عامل کاهنده اکسید تیتانیوم، در فرآیندی به نام فرایند کاهش کرویت استفاده می‌شود.
در فرایند کاهش کرویت، اکسید تیتانیوم با استفاده از کربن، معمولاً در قالب گرافیت پرسولفور، به فلز تیتانیوم تبدیل خواهد شد که در صنایع مختلف از جمله صنایع رنگ‌سازی، لاستیک، پلاستیک، کاغذ، مواد ضدآفتاب و غیره کاربرد دارد. پس در فرآیند تولید اکسید تیتانیوم، گرافیت پرسولفور چینی نقش مهمی را در تامین کربن لازم برای کاهش اکسید تیتانیوم به فلز تیتانیوم بر عهده دارد.
استفاده از گرافیت پر سلفور چینی در سرباره‌سازی و صنایع نسوز
تولید گرافیت پرسولفور چگونه است؟
نحوه تولید این گرافیت از کلسینه کردن مواد پایه نفتی در دمای بین 1200 تا 1300 درجه سانتی‌گراد به دست می‌آید. با استفاده از این فرایند قسمتی از ناخالصی‌هایی که در کک وجود دارد مانند رطوبت و مواد فرار از بین می‌رود. درنهایت چگالی ساختار کک، هدایت الکتریکی، درصد وزن کربن و استحکام فیزیکی آن افزایش خواهد یافت.
جرم حجمی یا دانسیته این ماده حدود 98.1 میلی‌گرم بر سانتی‌متر مکعب است، اما این عدد با توجه به استانداردهای مربوطه محاسبه می‌شود و قابل بسط به گرافیت نیست. ناگفته نماند که تفاوت کربن موجود در پترولیوم کک و زغال سنگ به 2 پارامتر رطوبت و هیدروکربن‌های فرار زغال سنگ بستگی دارد.
به‌طورکلی پترولیوم کک دارای بیش از 90 درصد کربن است و بین 5 تا 10 درصد انرژی بیشتری هنگام سوختن نسبت به زغال سنگ آزاد می‌کند. سایر محصولات کک از زغال سنگ به صورت دستی گرفته می‌شوند. بزرگ‌ترین تولیدکننده این محصول در سراسر دنیا کشور چین است که بیشترین میزان از سهم فروش را با فاصله زیادی به خود اختصاص داده است.
محصولات مرتبط
سخن پایانی
در این مطلب سعی کردیم به بررسی کاربردهای گرافیت پر سولفور چینی و نکات مهم آن بپردازیم. گرافیت پرسولفور با برخورداری از درصد بالایی از کربن کاربردهای بسیاری پیدا کرده است.
از سوی دیگر با توجه به ویژگی‌های خاص این سنگ متخلل مانند مقاومت در برابر حرارت، طول عمر بالا و… کاربردهای بسیاری نیز دارد. از کاربردهای این گرافیت می‌توان استفاده در آلومینیوم‌سازی، ساخت آند، تولید اکسید تیتانیوم، صنایع نسوز، ریخته‌گری چدن و… را نام برد.
