Koks naftowy to łatwopalny produkt stały, otrzymywany z pozostałości ponaftowych i asfaltu naftowego w procesie koksowania. Ma czarną, porowatą barwę, głównym składnikiem jest węgiel, a zawartość popiołu jest bardzo niska, zazwyczaj poniżej 0,5%. Koks naftowy to rodzaj łatwo grafityzowanego węgla. Ma szerokie zastosowanie w przemyśle chemicznym, metalurgicznym i innych gałęziach przemysłu. Jest głównym surowcem do produkcji sztucznych wyrobów grafitowych i elektrolitycznych produktów z węglem aluminiowym.
Ze względu na temperaturę obróbki cieplnej koks naftowy można podzielić na dwa rodzaje: koks surowy i koks kalcynowany. Pierwszy z nich, koks naftowy otrzymywany w procesie opóźnionego koksowania, zawiera dużo substancji lotnych i charakteryzuje się niską wytrzymałością mechaniczną. Koks kalcynowany jest uzyskiwany poprzez kalcynację. Większość rafinerii w Chinach produkuje wyłącznie koks surowy, a większość procesów kalcynacji odbywa się w zakładach przeróbki węgla.
Koks naftowy można podzielić na koks o wysokiej zawartości siarki (zawierający ponad 1,5% siarki), koks o średniej zawartości siarki (zawierający 0,5%–1,5% siarki) i koks o niskiej zawartości siarki (zawierający mniej niż 0,5% siarki). Do produkcji elektrod grafitowych i innych sztucznych produktów grafitowych na ogół wykorzystuje się produkcję koksu o niskiej zawartości siarki.
Koks igłowy to rodzaj wysokiej jakości koksu o wyraźnej włóknistej teksturze, charakteryzujący się szczególnie niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej i łatwą grafityzacją. Po rozbiciu bloku koksu, w zależności od tekstury (współczynnik kształtu zazwyczaj przekracza 1,75), można go rozdzielić na cienkie, pasmowe cząstki, a anizotropową strukturę włóknistą można zaobserwować pod mikroskopem spolaryzowanym, dlatego nazywa się go koksem igłowym.
Anizotropia fizyczna i mechaniczna koksu igłowego jest bardzo wyraźna. Charakteryzuje się on dobrą przewodnością elektryczną i cieplną równolegle do długiej osi cząstek, a jego współczynnik rozszerzalności cieplnej jest niski. Podczas formowania ekstruzyjnego, długa oś większości cząstek jest ułożona zgodnie z kierunkiem wytłaczania. Dlatego koks igłowy jest kluczowym surowcem do produkcji elektrod grafitowych dużej lub bardzo dużej mocy, które charakteryzują się niską rezystywnością, niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej i dobrą odpornością na szok termiczny.
Koks igłowy dzieli się na koks igłowy olejowy produkowany z pozostałości naftowych oraz koks igłowy węglowy produkowany z rafinowanego asfaltu węglowego.
Pak węglowy jest jednym z głównych produktów głębokiego przetwarzania smoły węglowej. Jest to mieszanina różnych węglowodorów, czarna, półstała lub stała w temperaturze pokojowej, o wysokiej lepkości, bez ustalonej temperatury topnienia, zmiękczona po podgrzaniu, a następnie stopiona, o gęstości 1,25-1,35 g/cm³. W zależności od temperatury mięknienia dzieli się go na trzy rodzaje asfaltów: niskotemperaturowy, średniotemperaturowy i wysokotemperaturowy. Wydajność asfaltu średniotemperaturowego wynosi 54-56% smoły węglowej. Skład paku węglowego jest bardzo skomplikowany, co wiąże się z właściwościami smoły węglowej i zawartością heteroatomów, a także zależy od systemu procesu koksowania i warunków przetwarzania smoły węglowej. Istnieje wiele wskaźników charakteryzujących właściwości paku węglowego, takich jak temperatura mięknienia asfaltu, nierozpuszczalność w toluenie (TI), nierozpuszczalność w chinolinie (QI), liczba koksowania i właściwości reologiczne paku węglowego.
Smoła węglowa jest stosowana jako lepiszcze i środek impregnujący w przemyśle węglowym, a jej właściwości mają ogromny wpływ na proces produkcji i jakość produktów węglowych. Asfalt wiążący zazwyczaj wykorzystuje asfalt średniotemperaturowy lub modyfikowany średniotemperaturowo o umiarkowanej temperaturze mięknienia, wysokiej wartości koksowania i wysokiej zawartości żywicy beta. Środek impregnujący powinien być asfaltem średniotemperaturowym o niskiej temperaturze mięknienia, niskim wskaźniku QI i dobrej reologii.
Czas publikacji: 07-02-2025