Schwefelgehalt im Rohmaterial bestimmt Koks-Kalzinierungsprozess
Die Verarbeitung von koks mit niedrigem und hohem Schwefelgehalt unterscheidet sich erheblich je nach Schwefelkonzentration und Wert des Endprodukts. Der Schwefelgehalt bestimmt den Prozessweg und die Temperaturbedingungen.
Handan Qifeng Carbon Co., Ltd. hat die unterschiedlichen Kalzinierungsprozesse für Koks mit niedrigem und hohem Schwefelgehalt detailliert beschrieben und beleuchtet, wie der Schwefelgehalt des Rohmaterials die Produktqualität und die wirtschaftliche Rentabilität direkt beeinflusst.
Petroleumkoks wird typischerweise basierend auf seinem Schwefelgehalt in koks mit niedrigem (unter 3%) und hohem (über 3%) Schwefelgehalt eingeteilt. Koks mit niedrigem Schwefelgehalt, insbesondere Qualitäten unter 0,5% Schwefel, ist ein entscheidender Rohstoff für hochwertige Graphitelektroden und Anoden, die in der Stahl- und Aluminiumindustrie verwendet werden. Koks mit hohem Schwefelgehalt ist dagegen wirtschaftlich weniger wertvoll und wird hauptsächlich als Brennstoff in Zementwerken und Kraftwerken eingesetzt.
Die Hauptziele der Kalzinierung sind die Entfernung flüchtiger Bestandteile und die Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit. Für koks mit niedrigem Schwefelgehalt ist die Kalzinierung ein etablierter Prozess, der sich auf das Temperaturmanagement konzentriert, typischerweise um 1300°C. Die Optimierung der Heizraten zur Verbesserung von Ausbeute und Dichte ist entscheidend. Langsames Erwärmen unter 900°C kann die Ausbeute erhöhen, während eine kontrollierte Erwärmung in höheren Temperaturbereichen die tatsächliche Dichte und Oxidationsbeständigkeit verbessert.
Die Kalzinierung von koks mit hohem Schwefelgehalt stellt eine größere Herausforderung dar, da die stabilen organischen Schwefelverbindungen extrem hohe Temperaturen zur Entfernung erfordern. Eine bloße Temperaturerhöhung über 1300°C ist ineffizient, energieintensiv und kann die Koks-Ausbeute verringern. Wirtschaftlichere Ansätze umfassen die katalytische Kalzinierung mit Additiven, wie die Verwendung von alkalischen Substanzen wie Natriumcarbonat, oder die wasserstoffgestützte Kalzinierung bei Temperaturen zwischen 700 und 900°C. Diese Methoden können den Schwefelgehalt auf unter 1% reduzieren und ermöglichen höherwertige Anwendungen für koks mit hohem Schwefelgehalt.