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 текучей текстурой, 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 нефтяной и игольчатый кокс и угольный игольчатый кокс. Игольчатый кокс, получаемый из нефтяных отходов, называется нефтяным игольчатым коксом. 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, удельное сопротивление, вибрационная плотность и др. В зависимости от коэффициента удельного показателя игольчатый кокс можно разделить на сверхкачественный (отличный сорт), первый сорт и второй сорт.
Различия в эксплуатационных характеристиках игольчатого кокса, полученного из угля и нефти, включают следующие моменты.
1. В одинаковых условиях графитовый электрод, изготовленный из нефтяного игольчатого кокса, легче поддается формовке, чем электрод из угольного игольчатого кокса.
2. После получения графитовых изделий плотность и прочность графитизированных продуктов из игольчатого кокса нефтеносных пород немного выше, чем у игольчатого кокса угольных пород, что обусловлено расширением игольчатого кокса угольных пород в процессе графитизации.
3. При использовании графитового электрода графитизированный продукт из игольчатого кокса имеет более низкий коэффициент теплового расширения.
4. По физико-химическим показателям графитового электрода удельное сопротивление графитизированного продукта из нефтяного игольчатого кокса несколько выше, чем у продукта из угольного игольчатого кокса.
5. Самое важное заключается в том, что игольчатый кокс расширяется при достижении температуры 1500-2000 ℃ в процессе высокотемпературной графитизации, поэтому скорость повышения температуры должна строго контролироваться, а не быть слишком высокой. Лучше всего не использовать серийный процесс графитизации, а контролировать расширение игольчатого кокса путем добавления присадок, что позволяет снизить скорость расширения. Однако получить маслянистый игольчатый кокс таким способом сложнее.
6. Кальцинированный масляный игольчатый кокс содержит больше мелких частиц кокса, в то время как угольный игольчатый кокс имеет меньшее содержание и более крупные частицы (35–40 мм), что соответствует требованиям к размеру частиц, указанным в рецептуре, но создает трудности для пользователей.
7. Согласно информации, предоставленной Японской компанией по производству нефтяного кокса, считается, что состав игольчатого кокса проще, чем у игольчатого кокса из угля, поэтому легко контролировать процесс коксования и время нагрева.
Из вышеизложенного следует, что игольчатый кокс нефтяного происхождения имеет четыре недостатка: низкую удельную плотность, низкую прочность, низкий коэффициент теплового расширения, низкое удельное сопротивление; первые два недостатка связаны с образованием графита, а последние два недостатка являются благоприятными. В целом, показатели эффективности игольчатого кокса нефтяного происхождения лучше, чем у игольчатого кокса угольного происхождения, и спрос на его применение также выше.
В настоящее время основным рынком сбыта игольчатого кокса является графитовый электрод, на который приходится около 60% от общего объема его применения. При этом предприятия, производящие электроды, предъявляют четкие требования к качеству игольчатого кокса, не предъявляя индивидуальных требований к качеству. Спрос на игольчатый кокс для анодных материалов литий-ионных батарей более разнообразен: рынок высокотехнологичной цифровой техники отдает предпочтение коксу, полученному методом термической обработки, а рынок силовых батарей в большей степени зависит от кокса с более высокими экономическими показателями.
Производство игольчатого кокса имеет определенный технический порог, поэтому отечественных предприятий относительно немного. В настоящее время к основным отечественным предприятиям по производству игольчатого кокса относятся: Weifang Fumei New Energy, 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 предприятиям по производству игольчатого кокса в угольной отрасли относятся: Baowu Carbon Material, Baotailong Technology, Anshan Open Carbon, Anshan Chemical, Fang Daxi Ke Mo, Shanxi Macro, Henan Open Carbon, Xuyang Group, Zaozhuang Revitalization, Ningxia Baichuan, Tangshan Dongri New Energy, Taiyuan Shengxu и др.
Дата публикации: 19 октября 2021 г.