ปริมาณกำมะถันสูงสุดที่อนุญาตให้เข้าสู่เตาเผาเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของขั้วบวกคือเท่าใด?

หลักการอัตราส่วนการผสมสำหรับปิโตรเลียมโค้กที่มีปริมาณกำมะถันแตกต่างกัน:

**ปริมาณกำมะถันสูงสุดที่อนุญาตสำหรับวัตถุดิบป้อนเตาเผาเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของขั้วบวกคือเท่าใด?**

ในการผลิตขั้วบวกอะลูมิเนียมอบก่อนเผา ปริมาณกำมะถันสูงสุดที่อนุญาตสำหรับวัตถุดิบป้อนเตาเผาโดยทั่วไปคือ 3.0% เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของขั้วบวก ขีดจำกัดนี้อิงตามหลักการพื้นฐานและข้อพิจารณาทางเทคนิคดังต่อไปนี้:

1. ผลกระทบสองด้านของปริมาณกำมะถันต่อประสิทธิภาพของขั้วแอโนด

• ข้อดีของเชื้อเพลิงกำมะถันต่ำ:
  เมื่อปริมาณกำมะถันต่ำ (เช่น ≤2.0%) ความเสถียรทางความร้อนและความต้านทานต่อการออกซิเดชันของขั้วบวกจะดีขึ้น ลดการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์ (SOₓ) ระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส และลดความเสี่ยงต่อมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ โค้กที่มีกำมะถันต่ำยังช่วยลดการแตกร้าว การหลุดร่อน และการสึกหรอมากเกินไปของขั้วบวก พร้อมทั้งยืดอายุการใช้งานอีกด้วย
• ความเสี่ยงจากปริมาณกำมะถันสูง:
  ปริมาณกำมะถันที่มากเกินไป (เช่น >3.0%) จะเพิ่มความเปราะบางทางความร้อนของขั้วบวกอย่างมาก ส่งผลให้เกิดการแตกร้าวและการหลุดร่อนระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ซึ่งทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น นอกจากนี้ กำมะถันยังก่อให้เกิดซัลไฟด์ (เช่น FeS) ระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ทำให้ความต้านทานการสัมผัสระหว่างแท่งขั้วบวกและขั้วบวกคาร์บอนเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงดันตกคร่อมสูงขึ้น และเพิ่มการใช้พลังงานอีกด้วย

2. หลักการอัตราส่วนการผสม: การควบคุมปริมาณกำมะถันในวัตถุดิบป้อนเตาเผาให้ไม่เกิน 3.0%

• การผสมโค้กที่มีกำมะถันสูงและต่ำ:
  ถ่านโค้กที่มีกำมะสูง (เช่น กำมะถัน 4.5%) สามารถผสมกับถ่านโค้กที่มีกำมะถันต่ำ (เช่น กำมะถัน 1.2%) เพื่อลดปริมาณกำมะถันในถ่านโค้กผสมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น อัตราส่วนการผสม 1:1 จะได้ปริมาณกำมะถันผสม 2.85% ซึ่งเป็นไปตามข้อจำกัดของวัตถุดิบป้อนเตาเผา หากต้องการลดปริมาณกำมะถันลงอีก การปรับอัตราส่วน (เช่น 1:2) จะลดปริมาณกำมะถันลงเหลือ 2.30%
• พื้นที่จัดเก็บเฉพาะและระบบการจัดกลุ่มที่แม่นยำ:
  ถ่านโค้กที่มีกำมะถันสูงและต่ำต้องจัดเก็บแยกกันเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้าม ในระหว่างกระบวนการผสม จะใช้ถังตักเพื่อผสมวัสดุตามสัดส่วน เพื่อให้แน่ใจว่ามีการผสมอย่างสม่ำเสมอก่อนเข้าสู่เตาเผา และช่วยควบคุมปริมาณกำมะถันให้อยู่ในระดับเป้าหมาย
• การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเผา:
  การตรวจสอบอุณหภูมิการเผาอย่างใกล้ชิด (โดยทั่วไปอยู่ที่ 1250–1350°C) และระยะเวลาการแช่ที่เพียงพอเป็นสิ่งสำคัญในการลดปริมาณสารตกค้างระเหยและปรับปรุงคุณภาพของถ่านโค้กเผา การปรับพารามิเตอร์ต่างๆ ช่วยให้การทำงานของเตาเผามีเสถียรภาพ

3. แนวปฏิบัติในอุตสาหกรรมเกี่ยวกับขีดจำกัดสูงสุดของกำมะถันที่ป้อนเข้าเตาเผา

• แบบสำรวจผู้ผลิตแอโนดอบสำเร็จรูปในประเทศ:
  ปิโตรเลียมโค้กที่มีกำมะถัน 3.0% สามารถนำไปเผาโดยตรงได้โดยไม่ต้องกำจัดกำมะถันเพิ่มเติม ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงฉันทามติในอุตสาหกรรมเกี่ยวกับการสร้างสมดุลระหว่างคุณภาพของขั้วบวกและความคุ้มค่า
• เอกสารอ้างอิงมาตรฐานสากล:
  โดยทั่วไป อุตสาหกรรมอะลูมิเนียมคาร์บอนต้องการปริมาณกำมะถันในปิโตรเลียมโค้กไม่เกิน 3.0% ตัวอย่างเช่น ปิโตรเลียมโค้กดิบเกรด 3B ระบุขีดจำกัดกำมะถันไว้ที่ 3.0% ซึ่งเหมาะสมสำหรับการผลิตขั้วบวกแบบอบก่อน

4. ผลที่ตามมาจากการเกินขีดจำกัดของกำมะถัน

• คุณภาพขั้วบวกเสื่อมลง:
  กำมะถันที่มากเกินไปจะเพิ่มความเปราะบางทางความร้อน ทำให้เกิดรอยแตก รอยแยก และสิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้นในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ความต้านทานของขั้วบวกที่สูงขึ้นจะทำให้แรงดันไฟฟ้าของเซลล์และปริมาณการใช้พลังงานต่อตันของอะลูมิเนียมเพิ่มขึ้น
• มลภาวะทางสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงขึ้น:
  การปล่อยก๊าซ SOₓ ที่เพิ่มขึ้นระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสส่งผลเสียต่อคุณภาพอากาศและละเมิดกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม
• การสึกหรอของอุปกรณ์ที่เร่งขึ้น:
  ฟิล์มซัลไฟด์ (เช่น FeS) บนแท่งแอโนดจะเพิ่มความต้านทานการสัมผัส ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของอุปกรณ์เร็วขึ้นและมีอายุการใช้งานสั้นลง