Grafiittielektrodien valmistuksen raaka-aineita ovat maaöljykoksi, neulakoksi ja kivihiilipiki.

Öljykoksi on syttyvä kiinteä tuote, jota saadaan öljyjätteestä ja öljyasfaltista koksaamalla. Se on väriltään musta ja huokoinen, pääaine on hiili ja tuhkapitoisuus on hyvin alhainen, yleensä alle 0,5 %. Öljykoksi on helposti grafitoituva hiili, jota käytetään laajalti kemianteollisuudessa, metallurgiassa ja muilla teollisuudenaloilla, ja se on tärkein raaka-aine keinotekoisten grafiittituotteiden ja elektrolyyttisten alumiinihiilituotteiden tuotannossa.

Lämpökäsittelylämpötilan mukaan maaöljykoksi voidaan jakaa kahteen tyyppiin: raakakoksi ja kalsinoitu koksi. Viivästetystä koksauksesta saatu maaöljykoksi sisältää paljon haihtuvia aineita ja sillä on alhainen mekaaninen lujuus. Kalsinoitu koksi saadaan kalsinoimalla. Useimmat Kiinan jalostamot tuottavat vain raakakoksia, ja useimmat kalsinointitoiminnot suoritetaan hiililaitoksissa.

Maaöljykoksi voidaan jakaa runsasrikkiseen koksiin (joka sisältää yli 1,5 % rikkiä), keskirikkiseen koksiin (joka sisältää 0,5–1,5 % rikkiä) ja vähärikkiseen koksiin (joka sisältää alle 0,5 % rikkiä). Grafiittielektrodit ja muut keinotekoiset grafiittituotteet käyttävät yleensä vähärikkisen koksin tuotantoa.

Neulakoksi on korkealaatuinen koksi, jolla on selvästi kuituinen rakenne, erityisesti alhainen lämpölaajenemiskerroin ja helppo grafitoituminen. Kun koksilohko rikkoutuu, se voidaan jakaa ohuiksi suikaleiksi rakenteen mukaan (kuvasuhde on yleensä yli 1,75), ja anisotrooppinen kuituinen rakenne voidaan havaita polarisoidulla valomikroskoopilla, joten sitä kutsutaan neulakoksiksi.

Neulakoksin fysikaalinen ja mekaaninen anisotropia on hyvin ilmeinen, sillä on hyvä sähkön- ja lämmönjohtavuus hiukkasten pituusakselin suuntaisesti ja alhainen lämpölaajenemiskerroin. Ekstruusiomuovauksen aikana useimpien hiukkasten pituusakseli on järjestetty ekstruusiosuunnan mukaan. Siksi neulakoksi on keskeinen raaka-aine suurtehoisten tai erittäin tehokkaiden grafiittielektrodien valmistuksessa, joilla on alhainen resistiivisyys, pieni lämpölaajenemiskerroin ja hyvä lämmönshokin kestävyys.

Neulakoksi jaetaan öljyjätteestä tuotettuun öljyneulakoksiin ja jalostetusta kivihiiliasfaltista tuotettuun kivihiilineulakoksiin.

Kivihiilitervapiki on yksi kivihiilitervan syväkäsittelyn päätuotteista. Se on sekoitus erilaisia ​​hiilivetyjä, mustaa, korkean viskositeetin omaavaa puolikiinteää tai kiinteää ainetta huoneenlämmössä, jolla ei ole kiinteää sulamispistettä. Se pehmenee kuumentamisen jälkeen ja sulaa sitten. Tiheys on 1,25–1,35 g/cm3. Pehmenemispisteensä mukaan se jaetaan matalan lämpötilan, keskilämpötilan ja korkean lämpötilan asfalttiin. Keskilämpötilan asfaltin saanto on 54–56 % kivihiilitervaa. Kivihiilipien koostumus on hyvin monimutkainen, ja se liittyy kivihiilitervan ominaisuuksiin ja heteroatomien pitoisuuteen. Siihen vaikuttavat myös koksausprosessi ja kivihiilitervan käsittelyolosuhteet. Kivihiilipien ominaisuuksien kuvaamiseen on olemassa useita indeksejä, kuten asfaltin pehmenemispiste, tolueeniin liukenematon (TI), kinoliiniin liukenematon (QI), koksausarvo ja kivihiilipien reologiset ominaisuudet.

Kivihiilipikeä käytetään sideaineena ja kyllästysaineena hiiliteollisuudessa, ja sen ominaisuuksilla on suuri vaikutus hiilituotteiden tuotantoprosessiin ja laatuun. Sideaineasfaltissa käytetään yleensä keskilämpötilan tai keskilämpötilan modifioitua asfalttia, jolla on kohtalainen pehmenemispiste, korkea koksautumisarvo ja korkea beeta-hartsipitoisuus, ja kyllästysaineena tulisi käyttää keskilämpötilan asfalttia, jolla on alhainen pehmenemispiste, alhainen QI ja hyvä reologia.


Julkaisun aika: 07.02.2025