黒鉛製造の原料

黒鉛製造の原料

石油コークスは、石油残渣と石油ピッチをコークス化した可燃性の固形物です。 色は黒く多孔質で、主な元素は炭素で、灰の含有量は非常に低く、一般に 0.5% 未満です。 石油コークスは、易黒鉛化炭素のカテゴリーに属します。 石油コークスは、化学、冶金およびその他の産業で広く使用されています。 人造黒鉛製品や電解アルミニウム用炭素製品の主原料です。

石油コークスは、熱処理温度によって生コークスと仮焼コークスに分けることができます。 前者は、ディレードコークス化により得られる石油コークスで、揮発分が多く、機械的強度が低い。 生コークスを焼成して得られるのが焼成コークスです。 中国のほとんどの製油所はコークスのみを生産しており、か焼作業のほとんどは炭素プラントで行われています。

石油コークスは、硫黄分のレベルによって分類されます。 高硫黄コークス（硫黄分1.5%以上）、中硫黄コークス（硫黄分0.5%-1.5%）、低硫黄コークスの3種類に分けられます。 (0.5 パーセント未満の硫黄含有量)。 人造黒鉛製品の生産には、一般的に低硫黄コークス生産が使用されます。

ニードル コークスは、明らかな繊維組織、低い熱膨張係数、および容易な黒鉛化を備えた一種の高品質コークスです。 コークスが壊れると、テクスチャに応じて細長い粒子に分割できます (アスペクト比は一般に 1.75 以上です)。 偏光顕微鏡で見ると異方的な繊維構造が観察できることから、ニードルコークスと呼ばれています。

ニードル コークスの物理的および機械的特性の異方性は非常に明白です。 粒子の長軸に平行な電気伝導性と熱伝導性が良好で、熱膨張係数が小さいです。 押出成形中、粒子の長軸のほとんどは押出方向に配列されます。 したがって、ニードルコークスは黒鉛製造の主要原料です。 生成されたグラファイトは、抵抗率が低く、熱膨張係数が低く、熱衝撃抵抗が良好です。

ニードルコークスは、石油残渣を原料として製造される石油系ニードルコークスと、精炭ピッチを原料として製造される石炭系ニードルコークスに分けられます。

石炭ピッチは、コール タール深加工の主要製品の 1 つです。 さまざまな炭化水素の混合物です。 室温で黒色の高粘度の半固体または固体です。 決まった融点はありません。 加熱すると柔らかくなり、その後溶けます。 密度は 1.25-1.35g/cm3 です。 軟化点に応じて、低温、中温、高温アスファルトに分けることができます。 中温ピッチの収率はコールタールの54-56パーセントです。 コール タール ピッチの組成は非常に複雑で、コール タールの特性とヘテロ原子の含有量に関連しており、コーキング プロセス システムとコール タール処理条件によっても影響を受けます。 ピッチ軟化点、トルエン不溶分 (TI)、キノリン不溶分 (QI)、コーキング値、石炭ピッチ レオロジーなど、石炭ピッチの特性を特徴付ける多くの指標があります。

石炭ピッチは炭素産業でバインダーや含浸剤として使用されており、その性能は炭素製品の製造工程や製品品質に大きな影響を与えます。 バインダーアスファルトは、一般的に中程度の軟化点、高いコーキング値、高いレジンを持つ中温または中温改質アスファルトを使用します。 含浸剤として、軟化点が低く、QI が低く、レオロジー特性に優れた中温アスファルトを使用します。

焼成：炭質原料を高温で加熱処理して含まれる水分や揮発分を排出し、製造工程本来の調理性能を向上させることを焼成といいます。 通常、炭素質原料は燃料ガスとそれ自身の揮発性物質を熱源として焼成され、最高温度は1250-1350度です。

焼成は、炭素原料の構造と物理的および化学的性質に重大な変化を引き起こします。これは主に、コークスの密度、機械的強度、および導電率の増加、コークスの化学的安定性と耐酸化性の向上、およびその後のプロセスの基礎の構築に反映されます。 .

か焼装置には、主にタンクか焼炉、ロータリーキルン、電気か焼炉が含まれます。 か焼の品質管理指標は、石油コークスの真密度が 2.07g/cm3 以上、抵抗率が 550μΩ.m 以下、ニードル コークスの真密度が 2.12g/cm3 以上、抵抗率が500μΩ.m以下です。