Игольчатый кокс — это высококачественный сорт, активно используемый в производстве углеродных материалов. Он представляет собой пористый твердый материал серебристо-серого цвета с металлическим блеском. Его структура отличается выраженной текстурой текучести, наличием крупных, но немногочисленных отверстий и слегка овальной формой. Он является сырьем для производства высококачественной углеродной продукции, такой как сверхмощные электроды, специальные углеродные материалы, углеродное волокно и композитные материалы на его основе.
В зависимости от используемого сырья игольчатый кокс можно разделить на два вида: нефтяной и угольный. Игольчатый кокс, получаемый из нефтяных отходов в качестве сырья, называется нефтяным игольчатым коксом. Угольный игольчатый кокс, получаемый из каменноугольной смолы и ее фракций, называется угольным игольчатым коксом.
К показателям, влияющим на качество игольчатого кокса, относятся истинная плотность, содержание серы, азота, летучих веществ, золы, коэффициент теплового расширения, электрическое сопротивление, вибрационная плотность и др. В связи с различными значениями удельных коэффициентов игольчатый кокс можно разделить на сверхсортный (высококачественный), первый и второй сорта.
Различия в эксплуатационных характеристиках игольчатого кокса из угольных пластов и игольчатого кокса из нефтяных пластов заключаются в следующих моментах.
1. При одинаковых условиях графитовый электрод, изготовленный из игольчатого кокса нефтеносной серии, легче формуется, чем игольчатый кокс угольной серии, с точки зрения рабочих характеристик.
2. После получения графитовых продуктов, графитизированные продукты из игольчатого кокса нефтеносной серии имеют несколько более высокую плотность и прочность, чем игольчатый кокс угольной серии, что обусловлено расширением игольчатого кокса угольной серии в процессе графитизации.
3. При использовании графитового электрода, продукты графитизации с нефтяным игольчатым коксом имеют более низкий коэффициент теплового расширения.
4. По физико-химическим показателям графитового электрода удельное сопротивление графитизированных продуктов игольчатого кокса нефтяной серии несколько выше, чем у продуктов игольчатого кокса угольной серии.
5. Самое важное, что игольчатый кокс из угольной руды расширяется в процессе высокотемпературной графитизации, когда температура достигает 1500-2000 ℃, поэтому скорость повышения температуры должна строго контролироваться, не допуская быстрого нагрева. Лучше не использовать серийный процесс графитизации, а контролировать расширение игольчатого кокса из угольной руды можно путем добавления присадок, что позволяет снизить скорость расширения. Однако получить игольчатый кокс на масляной основе гораздо сложнее.
6. Система на основе прокаленного масла имеет большее содержание мелкого кокса и более мелкий размер зерна, в то время как игла для измерения угля имеет меньшее содержание кокса и более крупный размер зерна (35-40 мм), что соответствует требованиям формулы к размеру зерна, но создает трудности при измельчении.
7. По данным Японской компании по производству нефтяного кокса, считается, что состав игольчатого кокса нефтеносной серии проще, чем состав игольчатого кокса угольной серии, поэтому его легко контролировать в процессе коксования.
С учетом вышеизложенного, игольчатый кокс нефтяной серии имеет четыре недостатка: низкую удельную плотность, низкую прочность, низкий коэффициент теплового расширения, низкое удельное сопротивление. Первые два недостатка связаны с низким содержанием графита, а последние два являются благоприятными. В целом, показатели эффективности игольчатого кокса нефтяной серии лучше, чем у игольчатого кокса угольной серии, и спрос на его применение выше.
В настоящее время основным рынком сбыта игольчатого кокса является графитовый электрод, на который приходится около 60% от общего объема его применения. Предприятия, производящие электроды, предъявляют четкие требования к качеству игольчатого кокса, без каких-либо индивидуальных требований к качеству. Для анодных материалов литий-ионных батарей спрос на игольчатый кокс более разнообразен: рынок высокотехнологичной цифровой техники предпочитает кокс, полученный методом термической обработки, а рынок силовых батарей в большей степени зависит от более экономичного сырья.
Производство игольчатого кокса имеет определенный технический порог, поэтому отечественных предприятий немного. В настоящее время к основным отечественным производителям игольчатого кокса относятся Shandong Jingyang, Shandong Yida, Jinzhou Petrochemical, Shandong Lianhua, Bora Biological, Weifang Fumei New Energy, Shandong Yiwei, Sinopec Jinling Petrochemical, Maoming Petrochemical и др. К основным производителям игольчатого кокса для угольных пластов относятся Baowu Carbon Material, Baotailong Technology, Anshan Kaitan, Angang Chemical, Fang Daxi Kemo, Shanxi Hongte, Henan Kaitan, Xuyang Group, Zaozhuang Zhenxing, Ningxia Baichuan, Tangshan Dongri New Energy, Taiyuan Shengxu и др.
Дата публикации: 02.12.2022