制造石墨電極瀝青針狀焦的原料瀝青技術要求以及生產過程

制造石墨電極瀝青針狀焦的原料瀝青技術要求以及生產過程

瀝青針狀焦

大多數針狀焦是用石油煉制過程中產生的富含芳烴的渣油生產。20世紀80年代日本有兩座工廠使用煤瀝青為原料生產瀝青針狀焦，用瀝青針狀焦為原料生產的石墨電極，石墨化后電阻率和線膨脹系數比較低。瀝青針狀焦含氮量稍高（0.4%左右)。雖然石墨化過程中的“氣脹”主要與含硫量有關，但有的研究人員認為，“氣脹”與焦炭含氮量的多少也有一定關系。生產瀝青針狀焦的原料瀝青要經過預處理，因為煤瀝青中一般含有較多的喹咻不溶物，喹咻不溶物妨礙中間相小球體的生成。預處理工藝主要有溶劑法和閃蒸法，預處理后煤瀝青中的喹咻不溶物降低到0.1%以下。制造瀝青針狀焦的原料瀝青技術要求舉例如下：

瀝青軟化點/C 35士2

灰分/% 不大于 0.1

密度/g·cm-3 不小于 1.18

甲苯不溶物/% 8～10

喹啉不溶物/% 不大于 0.1

結焦值/% 不小于 30

疏分/% 不大于 0.6

生產瀝青針狀焦也是用延遲焦化工藝，設備和操作與生產普通瀝青焦的延遲焦化相似，但工藝參數有所不同，從延遲焦化塔卸出的是揮發分較高的生焦，需要經過煅燒后才作為成品焦出售。日本三菱化成公司是日本生產瀝青針狀焦的兩大公司之一，1993年生產瀝青針狀焦60kt。1987年前該公司生產的針狀焦分為L、A、H三個級別，L焦的線膨脹系數比較低，但氣脹較大，生產的大規格電極毛坯容易出裂紋廢品，因此不宜于在串接石墨化設備上石墨化，A焦及H焦的線膨脹系數比L焦略高，這三種級別的瀝青針狀焦的含氮量依次遞減，所以在1700~2500℃期間的氣脹也相應減少(表4一15）。近年來，煉焦廠對焦炭質量作了改進，并和電極生產廠合作研究，在配方、添加劑、串接石墨化爐的通電技術等三方面作了調整。三菱化成公司生產的瀝青針狀焦新標準分A、T、S三個級別。該公司自稱S級瀝青針狀焦可以用于生產特大規格直流電爐用超高功率石墨電極。另一家生產瀝青針狀焦的日本廠商為新日鐵公司，該公司的瀝青針狀焦的質量數據。

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