Нефтяной кокс — это твёрдое нефтяное вещество чёрного или тёмно-серого цвета с металлическим блеском и пористой структурой.
Компоненты нефтяного кокса — это углеводороды, содержащие 90-97% углерода, 1,5-8% водорода, азота, хлора, серы и соединений тяжелых металлов. Нефтяной кокс является побочным продуктом пиролиза исходного масла в установках замедленного коксования при высоких температурах для получения легких нефтепродуктов. Выход нефтяного кокса составляет около 25-30% от сырого масла. Его низкая теплотворная способность примерно в 1,5-2 раза выше, чем у угля, содержание золы не более 0,5%, летучих веществ около 11%, а качество близко к антрациту. По структуре и внешнему виду нефтяной кокс можно разделить на 4 типа: игольчатый кокс, губчатый кокс, снарядный кокс и порошковый кокс.
(1) Игольчатый кокс, обладающий выраженной игольчатой структурой и волокнистой текстурой, в основном используется в качестве высокомощных и сверхвысокомощных графитовых электродов в сталелитейной промышленности. Поскольку к игольчатому коксу предъявляются строгие требования к показателям качества с точки зрения содержания серы, золы, летучих веществ и истинной плотности, существуют особые требования к технологии производства игольчатого кокса и используемому сырью.
(2) Губчатый кокс, обладающий высокой химической реактивностью и низким содержанием примесей, в основном используется в алюминиевой и углеродной промышленности.
(3) Снарядный кокс или сферический кокс: Он имеет сферическую форму и диаметр 0,6-30 мм. Обычно его производят из высокосернистого и высокоасфальтенового остаточного масла, и он может использоваться только в качестве промышленного топлива, например, для производства электроэнергии и цемента.
(4) Порошковый кокс: Он производится методом псевдоожиженного коксования, имеет мелкие частицы (диаметром 0,1-0,4 мм), высокое содержание летучих веществ и высокий коэффициент теплового расширения, поэтому его нельзя использовать непосредственно в производстве электродов и углеродной промышленности.
В зависимости от содержания серы, кокс можно разделить на высокосернистый (содержание серы выше 3%) и низкосернистый (содержание серы ниже 3%). Низкосернистый кокс используется в качестве анодной пасты и предварительно обожженных анодов на алюминиевых заводах, а также в качестве графитовых электродов на металлургических заводах. Среди них высококачественный низкосернистый кокс (содержание серы менее 0,5%) может использоваться для производства графитовых электродов и углеродных улучшителей. Низкосернистый кокс общего качества (содержание серы менее 1,5%) часто используется для производства предварительно обожженных анодов. Низкокачественный нефтяной кокс в основном используется для выплавки промышленного кремния и производства анодной пасты. Высокосернистый кокс обычно используется в качестве топлива на цементных заводах и электростанциях.
Кальцинированный нефтяной кокс:
В случае графитовых электродов для сталелитейной промышленности или анодных паст (плавильных электродов) для производства алюминия и магния, для адаптации нефтяного кокса (зеленого кокса) к требованиям, зеленый кокс необходимо подвергнуть кальцинированию. Температура кальцинирования обычно составляет около 1300 °C, цель состоит в максимальном удалении летучих компонентов нефтяного кокса. Таким образом, можно снизить содержание водорода в переработанном нефтяном коксе и повысить степень графитизации, тем самым улучшив высокотемпературную прочность и термостойкость графитового электрода, а также повысив его электропроводность. Кальцинированный кокс в основном используется в производстве графитовых электродов, углеродных пастообразных изделий, алмазного песка, пищевого фосфора, металлургической промышленности и карбида кальция, среди которых наиболее широко применяются графитовые электроды. Зеленый кокс можно использовать непосредственно для производства карбида кальция в качестве основного материала без обжига, а также для производства карбида кремния и карбида бора в качестве абразивных материалов. Он также может использоваться в качестве кокса для доменных печей в металлургической промышленности или углеродного кирпича для футеровки стенок доменных печей, а также в качестве плотного кокса в литейном процессе.
Дата публикации: 13 июля 2022 г.
