Wskaźniki jakości kalcynowanego koksu naftowego mają kluczowe znaczenie przy określaniu jego wartości i zastosowań, przede wszystkim w anodach aluminiowych, elektrodach grafitowych, substancjach pochłaniających węgiel i paliwach. Jego podstawowe wskaźniki można ogólnie podzielić na właściwości fizyczne i chemiczne.
Poniżej znajduje się szczegółowe wyjaśnienie głównych wskaźników jakości:
I. Podstawowe wskaźniki chemiczne
Wskaźniki te odzwierciedlają przede wszystkim czystość, składniki palne i zawartość pierwiastków śladowych w koksie kalcynowanym.
1. Zawartość siarki
• Opis: Całkowita zawartość siarki w koksie, jeden z najważniejszych wskaźników jakości.
• Znaczenie: Wysoka zawartość siarki poważnie wpływa na działanie produktów końcowych. Na przykład podczas elektrolizy aluminium siarka przekształca się w SO₂, powodując zanieczyszczenie środowiska i korozję sprzętu; w elektrodach grafitowych siarka powoduje „rozprężanie gazu” w wysokich temperaturach, wpływając na gęstość i wytrzymałość.
• Typowy asortyment: w zależności od surowców klasyfikuje się go jako koks o niskiej-siarce (<1.0%), medium-sulfur coke (1.0%-3.0%), and high-sulfur coke (>3,0%). Wysokiej-jakości wstępnie wypalane anody zazwyczaj wymagają zawartości siarki poniżej 2,5%.
2. Materia lotna
• Opis: Ilość gazu uwalnianego przez koks w wysokiej temperaturze (950±25 stopni) i w warunkach izolacji-powietrznej.
• Znaczenie: Odzwierciedla kompletność procesu kalcynacji. Nadmierna ilość substancji lotnych wskazuje na niepełną kalcynację, prowadzącą do wytworzenia dużych ilości gazów w kolejnych procesach (takich jak ugniatanie i prażenie), powodując pękanie produktu lub nadmierną porowatość. Cóż-kalcynowany koks naftowy powinien mieć bardzo niską zawartość substancji lotnych.
• Typowy zakres: zwykle wymagany poniżej 0,5% i poniżej 0,3% w przypadku produktów wysokiej-jakości.
3. Zawartość pierwiastków śladowych
• Opis: odnosi się głównie do wanadu (V), niklu (Ni), sodu (Na), wapnia (Ca), żelaza (Fe), krzemu (Si) itp.
• Znaczenie: Te pierwiastki śladowe (zwłaszcza V i Ni) mają znaczący negatywny wpływ na działanie elektrod grafitowych i anod aluminiowych. Na przykład wanad zmniejsza odporność na utlenianie elektrod grafitowych; sód i wapń katalizują reakcję utleniania anody podczas elektrolizy, co prowadzi do nadmiernego zużycia.
• Typowy zakres: Ściśle ograniczony w zależności od zastosowania. Na przykład produkcja elektrod grafitowych-o dużej mocy wiąże się ze ścisłymi wymaganiami dotyczącymi całkowitej zawartości V+Ni (np. poniżej 200 ppm).
II. Podstawowe wskaźniki fizyczne
Wskaźniki te odzwierciedlają głównie wytrzymałość strukturalną, gęstość i przewodność koksu kalcynowanego.
1. Prawdziwa gęstość
• Opis: Gęstość samego szkieletu koksu po wykluczeniu wszystkich porów.
• Znaczenie: Kluczowy wskaźnik pomiaru stopnia kalcynacji. Wyższa gęstość rzeczywista wskazuje na lepszy rozwój struktury krystalicznej, wyższą grafityzację oraz lepszą przewodność i stabilność termiczną koksu.
• Typical Range: Usually required to be between 2.04 - 2.12 g/cm³. Higher requirements are needed for the production of high-power electrodes (>2,10 g/cm3).
2. Stabilność cząstek (wytrzymałość po-koksie kalcynowanym)
• Opis: Mierzy odporność cząstek kalcynowanego koksu na pękanie podczas transportu i późniejszego kruszenia, powszechnie wyrażaną jako „wskaźnik bębna” lub „wskaźnik mielenia kulowego”.
• Znaczenie: Słabo stabilny koks wytwarza nadmiernie drobny proszek, wpływając na rozkład wielkości cząstek kruszywa i proszków w preparacie, wpływając w ten sposób na gęstość pasty i wytrzymałość mechaniczną produktu końcowego.
• Metoda testowa: Zwykle mierzy udział cząstek większych niż określona średnica (np. 0,5 mm) po zmieleniu próbki w określonych warunkach.
3. Rezystywność (oporność proszku)
• Opis: Wskaźnik mierzący przewodność elektryczną proszku kalcynowanego koksu.
• Znaczenie: Bezpośrednio związane z przewodnością końcowej anody lub elektrody. Niższa rezystywność oznacza lepszą przewodność, zmniejszając zużycie energii w produkcji aluminium elektrolitycznego.
• Typowy zakres:{0}}wymagana rezystywność wysokiej jakości proszku kalcynowanego koksu powinna wynosić poniżej 500 μΩ·m.
III. Ważne wskaźniki pomocnicze
1. Wilgoć
• Opis: Wilgoć zaabsorbowana przez koks kalcynowany podczas transportu i przechowywania.
• Znaczenie: Wpływa na ilość asfaltu użytego w dozowaniu. Nadmierna wilgoć może prowadzić do wahań w produkcji i może wytwarzać parę w wysokich temperaturach, powodując wady produktu.
• Typowy zakres: ogólnie wymagany jest rozkład wielkości cząstek poniżej 0,5%. 2.
• Opis: Udział różnych klas wielkości cząstek w kalcynowanym koksie naftowym po kruszeniu i przesiewaniu.
• Znaczenie: Do produkcji anod i elektrod kruszywa i proszki o różnej wielkości cząstek należy mieszać według określonych receptur, aby uzyskać najgęstsze upakowanie, uzyskując w ten sposób produkty o dużej-gęstości i-wytrzymałości. Rozkład wielkości cząstek jest podstawą projektowania receptury.
Summary: Evaluating the quality of calcined petroleum coke requires comprehensive consideration of the above chemical and physical indicators based on its end use. For high value-added products (such as graphite electrodes and high-quality prebaked anodes), low sulfur, low ash, low impurities, and high true density are perpetually pursued goals. During procurement, testing and acceptance are usually conducted according to industry standards (such as YS/T 625, GB/T 24525, etc.) or the technical agreement between the buyer and seller.
