Цахилгаан нуман зуухыг богино хугацаанд хайлуулах болон бага нүүрстөрөгчийн хайлуулахад графитжуулсан газрын тосны кокс ямар гол үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Цахилгаан нуман зуух (EAF) богино процесс болон бага нүүрстөрөгчийн ган хайлуулахад бал чулуужсан газрын тосны коксын гол үүрэг ба шинжилгээ

I. Графит электродын гол түүхий эд, EAF богино процессын үр ашигтай ажиллагааг дэмжих

1. Түүхий эдийн шинж чанар ба процессын нийцтэй байдал Графитжуулсан газрын тосны кокс нь 2500°C-аас дээш температурт графитжуулсан газрын тосны коксын бүтээгдэхүүн бөгөөд түүний талст бүтцийг аморф төлөвөөс өндөр эмх цэгцтэй бал чулуун хэлбэрт хувиргадаг. Энэ нь өндөр цахилгаан дамжуулах чанар, өндөр дулаан дамжуулах чанар, хэт халуунд тэсвэртэй байдал (3000°C-аас дээш температурыг тэсвэрлэх), химийн тогтвортой байдлыг харуулдаг. Эдгээр шинж чанарууд нь EAF гангийн үйлдвэрлэлийн гол дамжуулагч бүрэлдэхүүн хэсэг болох бал чулуун электрод үйлдвэрлэхэд тохиромжтой түүхий эд болгодог.

2. Богино хугацааны гангийн үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулах EAF богино хугацааны процесс нь голчлон хаягдал ганг түүхий эд болгон ашигладаг бөгөөд шууд хайлуулж, бал чулуун электродоор үүсгэгдсэн цахилгаан нумаар дамжуулан хольцыг исэлдүүлдэг. Уламжлалт тэсэлгээний зууханд суурилсан хүчилтөрөгчийн зуух (BF-BOF) урт хугацааны процесстой (төмрийн хүдэр болон коксжих нүүрс шаарддаг) харьцуулахад EAF богино хугацааны процесс нь төмөр хийх үе шатыг арилгаж, процессын уртыг 60 гаруй хувиар бууруулж, эрчим хүчний хэрэглээг бараг 60%-иар бууруулж, CO₂ ялгарлыг ойролцоогоор 80%-иар бууруулдаг. Бал чулуун кокс дээр суурилсан өндөр хүчин чадалтай бал чулуун электродууд нь энэ процесст гол үүрэг гүйцэтгэдэг.

• Өндөр цахилгаан дамжуулах чанар: Цахилгаан эрчим хүчний алдагдлыг багасгаж, нуман дулааны үр ашгийг нэмэгдүүлж, хайлуулах мөчлөгийг богиносгодог (жишээлбэл, квант EAF нь уламжлалт аргуудтай харьцуулахад хайлуулах хугацааг 50%-иар бууруулдаг).
• Дулаан тэсвэрлэлт: Цахилгаан зуухны доторх хэт өндөр температурыг тэсвэрлэж, электродын хэрэглээг бууруулдаг (жишээлбэл, эко-электр зуух нь уламжлалт зуухтай харьцуулахад электродын хэрэглээг 57.5%-иар бууруулдаг).
• Химийн тогтвортой байдал: Электрод болон хайлсан ган эсвэл шаар хоорондын урвалаас сэргийлж, гангийн цэвэр байдлыг хангана.

II. Бага нүүрстөрөгчийн ган үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэх нь: Түүхий эдээс процесс руу ногоон шилжилт хийх нь

1. Нүүрстөрөгчийн ялгарлыг бууруулахын тулд чулуужсан түлшийг орлуулах Уламжлалт урт процесс нь нүүрсийг түлш болон бууруулагч бодис болгон ихээхэн ашигладаг бөгөөд энэ нь нүүрстөрөгчийн өндөр эрчимтэй байдлыг бий болгодог. Үүний эсрэгээр, EAF богино процесс нь хаягдал ган болон цахилгааныг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг бөгөөд графитжуулсан газрын тосны коксын гаралтай графит электродуудаар дамжуулан "нүүрсийг цахилгаан болгон" орлуулах боломжийг олгодог. Хэрэв сэргээгдэх эрчим хүчээр (жишээлбэл, нар эсвэл салхи) ажилладаг бол нүүрстөрөгчийн ялгарлыг бараг тэг болгох боломжтой болно. Жишээлбэл, эко-EAF нь бага нүүрстөрөгчийн түүхий эдийг хайлуулахын тулд ногоон эрчим хүчийг ашиглаж, "нүүрстөрөгчгүй" технологи, бараг тэг CO₂ ялгаруулалттай гангийн бэлдэц үйлдвэрлэдэг.

2. Хаягдал дулааныг сэргээх болон эрчим хүчний үр ашгийг оновчтой болгох Графитжуулсан газрын тосны коксын өндөр дулаан дамжуулалт нь EAF-д хаягдал дулааныг сэргээх системийг хэрэгжүүлэхийг дэмждэг. Өндөр температурт тоос шороогоор дүүргэсэн утааны хий (оролтын энергийн 11-20%-ийг авч явдаг) нь хаягдлыг урьдчилан халаах эсвэл цахилгаан үйлдвэрлэх зориулалттай графит электрод эсвэл тусгай дулаан солилцуураар дамжуулан дулааныг сэргээж, эрчим хүчний хэрэглээг мэдэгдэхүйц бууруулдаг. Жишээлбэл, хаягдлыг урьдчилан халаах технологи нь хаягдлын температурыг орчны температураас 600°C-аас дээш болгож, хайлуулах мөчлөгийг 15-20%-иар богиносгож, гангийн нэг тонн тутамд зарцуулах цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг 36.95-40.22%-иар бууруулдаг.

3. Хаягдал гангийн нөөцийг тойрог хэлбэрээр ашиглахыг дэмжих Графитжуулсан газрын тосны коксоор ажилладаг EAF-ийн богино хугацааны үйл явц нь гангийн үйлдвэрлэлийг шугаман "нөөц-бүтээгдэхүүн-хаягдал" загвараас тойрог "нөөц-бүтээгдэхүүн-дахин боловсруулсан нөөц" хүрээ рүү шилжүүлж байна. 2024 он гэхэд тэргүүлэгч компаниуд хэт нимгэн, хэт өндөр бат бэхтэй автомашины халуун тамгатай ганг олноор үйлдвэрлэж, "ногоон ган"-ны өртөг болон байгаль орчны ашиг тусыг тэнцвэржүүлж, хөнгөн жингийн эрэлтийг хангаж чадсан.

III. Технологийн шинэчлэлтүүд ба зах зээлийн чиг хандлага: Графитжуулсан газрын тосны коксын гялалзсан "саарал" үнэ цэнэ

1. Өндөр хүчин чадалтай бүтээгдэхүүний эрэлт хэрэгцээ өсөн нэмэгдэж байна. EAF-ийн хүчин чадал өргөжиж (жишээлбэл, 400 тонноос давсан зуух), хайлуулах технологи хөгжихийн хэрээр (жишээлбэл, квант EAF, эко-EAF) өндөр чанартай бал чулуун электродын эрэлт нэмэгдэж байна. Графитжуулсан газрын тосны кокс нь чухал түүхий эд болохын хувьд цэвэршилт (үнсний агууламж <0.5%), олон удаагийн нэвчилт (3-4 цикл), хэт өндөр температурт графитжуулалт (эсэргүүцэл <4 μΩ·m) зэрэг өрсөлдөөнтэй тулгардаг.

2. Ногоон Дээд зэрэглэлийн болон Нийлүүлэлтийн Сүлжээний Интеграци Хятадын "давхар нүүрстөрөгч"-ийн зорилгын дагуу графитжуулсан газрын тосны кокс үйлдвэрлэгчид ногоон эрчим хүчний үйлдвэрлэл болон нүүрстөрөгчийн худалдаагаар нүүрстөрөгчийн ул мөрийг бууруулж, "ногоон Дээд зэрэглэлийн Дээд зэрэглэлийн Дээд зэрэглэлийн" үйлчлүүлэгчдийг татаж байна. Тэргүүлэх компаниуд мөн "коксын түүхий эд-графитжуулах-анодын материал"-ыг хамарсан нэгдсэн үйлдвэрлэлийн гогцоог бий болгохын тулд босоо чиглэлд тэлж, хангамжийн сүлжээг тогтворжуулж, зардлыг бууруулж байна.

3. Гангийн үйлдвэрлэлийн өндөр чанартай хөгжлийг дэмжих Хятадын удирдамж зэрэг бодлого, зах зээлд суурилсан өсөлтийн бодлого нь EAF-ийг нэвтрүүлэхийг тодорхой дэмжиж байгаа бөгөөд EAF-ийн гангийн үйлдвэрлэлийн харьцаа 2025 он гэхэд мэдэгдэхүйц өсөх төлөвтэй байна. EAF-ийн гол түүхий эд болох бал чулуун кокс нь зах зээлийн тогтвортой өсөлтийг бий болгож, салбарыг илүү өндөр гүйцэтгэл, бага ялгаруулалт руу хөтлөх болно.