Herkunft des Petrolkoks beeinflusst kalzinierten Koks stark
Die Herkunft des Rohölkoks hat entscheidenden Einfluss auf die Mikrostruktur und Leistungsfähigkeit von kalziniertem Koks. Unterschiede in der Rohölzusammensetzung und Verunreinigungen aus verschiedenen Quellen führen zu erheblichen Abweichungen in den Eigenschaften des Endprodukts.
Die Herkunft des Rohölkoks hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung von kalziniertem Koks, was sich auf Schlüsselindikatoren von der Mikrostruktur bis zur Anwendungsleistung auswirkt. Diese Unterschiede ergeben sich aus der Rohölzusammensetzung, die die inhärenten Eigenschaften des grünen Kokses bestimmt und sich während der Kalzinierung weiter verstärkt.
Hauptunterschiede zeigen sich in der wahren Dichte und der Graphitierungsfreundlichkeit. Eine höhere wahre Dichte von kalziniertem Koks deutet auf eine geordnetere mikroskopische Kohlenstoffschichtstruktur hin, die die elektrische und thermische Leitfähigkeit verbessert. Beispielsweise weist Koks aus Daqing-Rohöl typischerweise eine höhere wahre Dichte nach der Kalzinierung auf als Koks aus Liaohe-Rohöl. Hochwertiger Nadelkoks kann eine wahre Dichte von über 2,10 g/cm³ erreichen.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) ist ein weiterer kritischer Faktor für die Produktqualität. Ein niedriger CTE ist entscheidend für Graphitelektroden, da er die Thermoschockbeständigkeit während der Stahlherstellung verbessert. Koks aus verschiedenen Quellen weist erhebliche CTE-Unterschiede auf; Jinzhou-Koks hat einen signifikant höheren CTE als Daqing-Koks, was auf eine geringere Leistung hindeutet. Nadelkoks, der aus spezifischen schwefelarmen, hoch-aromatischen Restölen gewonnen wird, besitzt einen extrem niedrigen CTE und ist damit unverzichtbar für Hochleistungs-Graphitelektroden.
Der Gehalt an Verunreinigungen, einschließlich Schwefel, Asche und Metalle, wird vom Rohöl geerbt und begrenzt die Anwendungsmöglichkeiten. Hoher Schwefelgehalt kann beim Graphitieren zu „Aufblähen“ führen und den Energieverbrauch bei der Aluminiumelektrolyse erhöhen. Der Aschegehalt beeinflusst ebenfalls die Reinheit; Jinzhou-Koks kann 0,34 % Asche enthalten, während Daqing-Koks nur 0,12 % aufweist, was die Reinheit des Endprodukts direkt beeinflusst.
Diese Leistungsunterschiede wurzeln in der genetischen Zusammensetzung des Rohöls. Koks aus paraffinischen Rohölen wie Daqing ist im Allgemeinen arm an Schwefel und Asche, hat eine hohe wahre Dichte, einen niedrigen CTE und eine niedrige elektrische Leitfähigkeit, was ihn ideal für hochwertige Kohlenstoffmaterialien macht. Koks aus naphthenischen Rohölen, wie einigen Liaohe-Ölen, neigt zu höherem Aschegehalt, CTE und Leitfähigkeit, was ihn für Anwendungen mit geringeren Leistungsanforderungen oder als Brennstoff besser geeignet macht. Die Änderung der Rohölkoksquelle erfordert signifikante Anpassungen der Produktionsparameter und der Qualität des Endprodukts.