Konverterio plieno gamybos procese grafito naftos koksas vis dažniau naudojamas kaip efektyvus karburizatorius, o jo sieros kiekis yra tiesiogiai susijęs su išlydyto plieno grynumu ir produkto kokybe. Temperatūra, kaip pagrindinis naftos kokso grafitizacijos proceso kintamasis, turi lemiamą įtaką sieros elementų migracijai, transformacijai ir pašalinimui.
Sieros formų evoliucija pagal temperatūros gradientą: nuo organinės sieros iki neorganinės sieros
Laukimo etapas: 200–500 laipsnių
Organiniai sieros junginiai (tokie kaip merkaptanai ir tiofenai) skaido ir lakstaliuoja dideliais kiekiais, o sieros kiekis greitai sumažėja 30–50%. Tačiau liekamąjį koksą vis dar dominuoja kondensuota žiedinė siera, turinti didelį šiluminį stabilumą.
Kokso kietėjimas: 500–1000 laipsnių
Neorganinė siera (pvz., FES₂, Caso₄) pradeda skaidyti, tačiau sulfatai turi būti didesni nei 800 laipsnių, kad būtų galima žymiai nulaužti. Šiame etape sieros pašalinimo greitis sulėtėja iki 10–15%.
Grafinis pradžia: 1000-1300 laipsnis
Susitraukusių žiedinių sulfidų anglies jungtys nutrūksta, sieros išsiskiria SO₂ ir H₂S pavidalu, o sieros kiekis gali būti sumažintas iki 0,8%-1,2%(kai pradinė siera yra 2,5%).
Deep graphitization: >1300 laipsnis
Likusią sierą „apvyniota“ anglies matrica, kad susidarytų ypač termiškai stabilus nano - skalės anglies sulfidas, o desulfurizacijos efektyvumas smarkiai sumažėja, o galutinis sieros kiekis stabilizuojasi esant 0,5%–0,8%. Eksperimentai rodo, kad kai naftos kokso temperatūra padidėja nuo 600 laipsnių iki 1300 laipsnių, sieros pašalinimo greitis padidėja nuo 40% iki 85%, tačiau desulfurizacijos efektyvumas padidėja mažiau nei 5% po 1400 laipsnio.
Sieros kiekio reguliavimas grafito naftos kokse pagal temperatūrą iš esmės yra tikslus energijos įvesties ir medžiagos atsako dialogas. Plieno kompanijos turi rasti optimalų sprendimą trikampio santykyje „Temperatūra - sieros kiekis - energijos suvartojimas“ pagal tikslinį plieno laipsnio reikalavimus.
