石油焦為黑色或暗灰色的固體石油產(chǎn)品，它是帶有金屬光澤、呈多孔性的無(wú)定形碳素材料。石油焦一般含碳90～97%，含氫1.5～8.0%，其余為少量的硫、氮、氧和金屬，其H/C原子比在0.8以下。石油焦一般由減壓渣油經(jīng)延遲焦化而制得，廣泛用于冶金、化工等部門，作為制造石墨電極或生產(chǎn)化工產(chǎn)品的原料。
(1) 石油焦的分類
石油焦通常有下列三種分類方法。
�、� 按照加工方法的不同，石油焦可分為生焦和熟焦。生焦又稱為原焦，是由延遲焦化裝置的焦炭塔得到的，含有較多的揮發(fā)分，強(qiáng)度較差。熟焦也稱為煅燒焦，是生焦經(jīng)過(guò)高溫煅燒（1300℃）處理除去水分和揮發(fā)分得到的。煅燒焦再在2300～2500℃下進(jìn)行石墨化，使微小的石墨結(jié)晶長(zhǎng)大，最后可以加工成電極。
�、� 按照硫含量的高低，石油焦可分為高硫焦（硫含量>4%）、中硫焦（硫含量2～4%）和低硫焦（硫含量<2%）。硫含量增加，焦炭的質(zhì)量降低，其用途也隨之改變。
�、� 按照顯微結(jié)構(gòu)形態(tài)的不同，石油焦可分為海綿焦和針狀焦。海綿焦又稱普通焦，呈多孔海綿狀。針狀焦又稱優(yōu)質(zhì)焦，呈致密的纖維狀。同海綿焦相比，針狀焦具有密度高、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低等特點(diǎn)，在導(dǎo)熱、導(dǎo)電、導(dǎo)磁和光學(xué)上都有明顯的各向異性。
(2) 石油焦的質(zhì)量指標(biāo)
石油焦的主要質(zhì)量指標(biāo)包括硫含量、揮發(fā)分和灰分。
① 硫含量
硫含量是石油焦最關(guān)鍵的質(zhì)量指標(biāo)。在生產(chǎn)石墨電極焦時(shí)，即使在高溫煅燒和石墨化的過(guò)程中，硫也不能全部釋出，仍殘留在石墨電極里。但是當(dāng)電極處在1500℃以上的高溫時(shí)，硫會(huì)分解出來(lái)，使電極晶體膨脹，再冷卻時(shí)又會(huì)收縮，從而導(dǎo)致電極破裂。對(duì)于化學(xué)工業(yè)用石油焦，硫含量高也有不良影響。
�、� 揮發(fā)分
如果石油焦中含有太多的揮發(fā)分，那么煅燒過(guò)程中焦炭容易破碎。
�、� 灰分
在高溫石墨化過(guò)程中，部分灰分會(huì)揮發(fā)形成孔隙，從而使成品電極的機(jī)械強(qiáng)度和電性能降低。此外，石墨電極中灰分的存在還會(huì)影響冶金產(chǎn)品的純度。
此外，針狀焦的質(zhì)量指標(biāo)還包括真密度和熱膨脹系數(shù)。對(duì)真密度有所要求是為了保證成品電極具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。 [1] |
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