Surovine za proizvodnjo grafitnih elektrod so naftni koks, igličasti koks in premogova smola.

Naftni koks je vnetljiv trdni produkt, pridobljen iz naftnih ostankov in naftnega asfalta s koksanjem. Barva je črna in porozna, glavni element je ogljik, vsebnost pepela pa je zelo nizka, običajno pod 0,5 %. Naftni koks je vrsta lahko grafitiziranega ogljika, ki se široko uporablja v kemični industriji, metalurgiji in drugih industrijah ter je glavna surovina za proizvodnjo umetnih grafitnih izdelkov in elektrolitskih aluminijevo-ogljikovih izdelkov.

Glede na temperaturo toplotne obdelave lahko naftni koks razdelimo na dve vrsti: surovi koks in kalcinirani koks. Prvi naftni koks, pridobljen z zakasnjenim koksanjem, vsebuje veliko hlapnih snovi in ​​ima nizko mehansko trdnost. Kalcinirani koks se pridobiva s kalcinacijo. Večina rafinerij na Kitajskem proizvaja samo surovi koks, večina kalcinacijskih operacij pa se izvaja v ogljičnih obratih.

Naftni koks lahko razdelimo na tri vrste: koks z visoko vsebnostjo žvepla (ki vsebuje več kot 1,5 % žvepla), koks s srednjo vsebnostjo žvepla (ki vsebuje 0,5–1,5 % žvepla) in koks z nizko vsebnostjo žvepla (ki vsebuje manj kot 0,5 % žvepla). Grafitne elektrode in drugi umetni grafitni izdelki se običajno uporabljajo za proizvodnjo koksa z nizko vsebnostjo žvepla.

Iglast koks je vrsta visokokakovostnega koksa z očitno vlaknato teksturo, zlasti nizkim koeficientom toplotnega raztezanja in enostavno grafitizacijo. Ko se blok koksa zlomi, se lahko glede na teksturo razdeli na tanke trakove (razmerje stranic je običajno nad 1,75), anizotropno vlaknato strukturo pa je mogoče opazovati pod polarizacijskim svetlobnim mikroskopom, zato se imenuje iglast koks.

Fizikalna in mehanska anizotropija igličastega koksa je zelo očitna, ima dobro električno in toplotno prevodnost vzporedno z dolgo osjo delcev, koeficient toplotnega raztezanja pa je nizek. Med ekstruzijskim brizganjem je dolga os večine delcev razporejena glede na smer ekstruzije. Zato je igličasti koks ključna surovina za izdelavo grafitnih elektrod z visoko ali ultra visoko močjo, ki imajo nizko upornost, majhen koeficient toplotnega raztezanja in dobro odpornost proti toplotnim udarcem.

Iglični koks se deli na naftni igličasti koks, proizveden iz naftnih ostankov, in igličasti koks iz premoga, proizveden iz rafiniranega premogovega asfalta.

Premogov katranski asfalt je eden glavnih produktov globoke predelave premogovega katrana. Je mešanica različnih ogljikovodikov, pri sobni temperaturi črne poltrdne ali trdne snovi z visoko viskoznostjo, brez fiksnega tališča, ki se po segrevanju zmehča in nato stopi, z gostoto 1,25–1,35 g/cm3. Glede na zmehčišče se deli na tri vrste asfalta pri nizkih temperaturah, zmernih temperaturah in visokih temperaturah. Izkoristek asfalta pri srednjih temperaturah je 54–56 % premogovega katrana. Sestava premogovega katrana je zelo zapletena, kar je povezano z lastnostmi premogovega katrana in vsebnostjo heteroatomov, nanjo pa vplivajo tudi sistem koksanja in pogoji predelave premogovega katrana. Obstaja veliko indeksov za karakterizacijo lastnosti premogovega katrana, kot so zmehčišče asfalta, netopnost v toluenu (TI), netopnost v kinolinu (QI), koksnost in reološke lastnosti premogovega katrana.

Premogova smola se v industriji ogljika uporablja kot vezivo in impregnacijsko sredstvo, njene lastnosti pa močno vplivajo na proizvodni proces in kakovost ogljikovih izdelkov. Vezivni asfalt se običajno uporablja kot srednjetemperaturni ali srednjetemperaturno modificiran asfalt z zmerno točko mehčišča, visoko vrednostjo koksanja in visoko beta smolo, impregnacijsko sredstvo pa mora biti srednjetemperaturni asfalt z nizko točko mehčišča, nizkim QI in dobro reologijo.


Čas objave: 7. februar 2025