Erhitzungsraten beeinflussen Eigenschaften von kalziniertem Koks
Die Erhitzungsgeschwindigkeit bei der Herstellung von kalziniertem Koks beeinflusst Ausbeute, Dichte und elektrischen Widerstand maßgeblich. Handan Qifeng Carbon Co., Ltd. hat die Unterschiede zwischen schnellen und langsamen Erhitzungsprozessen detailliert dargestellt.
Handan Qifeng Carbon Co., Ltd. hat wesentliche Unterschiede in den Eigenschaften von kalziniertem Koks basierend auf den Erhitzungsraten dargelegt und festgestellt, dass selbst bei Erreichung ähnlicher Endtemperaturen zwischen 1250–1350°C systematische Abweichungen bei Ausbeute, Dichte, elektrischem Widerstand, Reaktivität und Mikrostruktur auftreten.
Eine langsame Erhitzung, insbesondere vor 900°C, führt zu einer höheren Ausbeute, da flüchtige Stoffe allmählich entweichen und so eine Rissbildung der Partikel verhindert wird. Eine schnelle Erhitzung bewirkt eine rasche Freisetzung von flüchtigen Stoffen, was zu einem Zerbröseln der Koks-Partikel und einer reduzierten Ausbeute führt, insbesondere bei Rohstoffen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt oder feiner Körnung. Während eine schnelle Erhitzung aufgrund einer weniger umgelagerten Mikrostruktur zu höheren relativen und Schüttdichten führen kann, fördert die langsame Erhitzung die strukturelle Verdichtung. Die längere Hochtemperaturbehandlung bei langsamer Erhitzung kann jedoch zu Materialverlusten durch Oxidation führen.
Der elektrische Widerstand sinkt mit steigender Kalzinierungstemperatur, und die langsame Erhitzung begünstigt die Erzielung eines niedrigeren Widerstands. Dies liegt daran, dass die langsame Erhitzung eine gründlichere Graphitisierung und die Bildung vollständiger leitender Bahnen ermöglicht. Eine schnelle Erhitzung mit weniger vollständiger struktureller Umlagerung führt zu einem höheren Widerstand. Rohstoffe mit niedrigem Schwefel- und Aschegehalt in Kombination mit langsamer Erhitzung eignen sich am besten zur Herstellung von kalziniertem Koks mit niedrigem Widerstand.
Koks, der durch schnelle Erhitzung hergestellt wird, weist aufgrund einer größeren Anzahl aktiver Zentren eine höhere Reaktivität auf, was ihn während der Lagerung und des Transports anfälliger für Oxidation macht. Umgekehrt weist langsam erhitzter Koks eine bessere chemische Stabilität auf und eignet sich für Anwendungen, die eine konstante Reaktivität erfordern. Das Unternehmen schlägt eine optimale industrielle Strategie vor, die möglicherweise eine langsame Erhitzung bei niedrigeren Temperaturen zur Erzielung maximaler Ausbeute beinhaltet, gefolgt von beschleunigter Erhitzung bei höheren Temperaturen zur Verbesserung der Dichte, um ein Gleichgewicht zwischen Energieverbrauch, Ausbeute und Qualität zu erreichen.