Els indicadors de qualitat del coc de petroli calcinat són crucials per determinar el seu valor i aplicacions, principalment en ànodes d'alumini, elèctrodes de grafit, elevadors de carboni i combustibles. Els seus indicadors bàsics es poden classificar àmpliament en propietats físiques i químiques.
A continuació es mostra una explicació detallada dels principals indicadors de qualitat:
I. Indicadors químics bàsics
Aquests indicadors reflecteixen principalment la puresa, els components combustibles i el contingut d'oligoelements del coc calcinat.
1. Contingut de sofre
• Descripció: El contingut total de sofre del coc, un dels indicadors de qualitat més importants.
• Importància: l'alt contingut de sofre afecta greument el rendiment dels productes aigües avall. Per exemple, en l'electròlisi de l'alumini, el sofre es converteix en SO₂, provocant contaminació ambiental i corrosió de l'equip; en elèctrodes de grafit, el sofre provoca "expansió de gas" a altes temperatures, afectant la densitat i la força.
• Interval típic: segons les matèries primeres, es classifica com a coc de baix-sofre (<1.0%), medium-sulfur coke (1.0%-3.0%), and high-sulfur coke (>3,0%). Els ànodes precuinats d'alta qualitat-normalment requereixen un contingut de sofre inferior al 2,5%.
2. Matèria volàtil
• Descripció: la quantitat de gas alliberat pel coc a alta temperatura (950 ± 25 graus ) i en condicions aïllades d'aire-.
• Importància: reflecteix la integritat del procés de calcinació. L'excés de matèria volàtil indica una calcinació incompleta, que condueix a la generació de grans quantitats de gas en processos posteriors (com ara el pastat i el rostit), provocant l'esquerdament del producte o una porositat excessiva. Bé-coc de petroli calcinat hauria de tenir un contingut de matèria volàtil molt baix.
• Interval típic: normalment es requereix que estigui per sota del 0,5% i per sota del 0,3% per als productes d'alta-qualitat.
3. Contingut d'elements traça
• Descripció: Fa referència principalment al vanadi (V), níquel (Ni), sodi (Na), calci (Ca), ferro (Fe), silici (Si), etc.
• Importància: aquests oligoelements (especialment V i Ni) tenen un impacte negatiu important en el rendiment dels elèctrodes de grafit i els ànodes d'alumini. Per exemple, el vanadi redueix la resistència a l'oxidació dels elèctrodes de grafit; El sodi i el calci catalitzen la reacció d'oxidació de l'ànode durant l'electròlisi, provocant un consum excessiu.
• Interval típic: estrictament limitat segons l'aplicació. Per exemple, la producció d'elèctrodes de grafit d'alta-potència té requisits estrictes per al contingut total de V+Ni (per exemple, menys de 200 ppm).
II. Indicadors físics bàsics
Aquests indicadors reflecteixen principalment la resistència estructural, la densitat i la conductivitat del coc calcinat.
1. Densitat real
• Descripció: la densitat del propi esquelet de coc després d'excloure tots els porus.
• Importància: un indicador clau per mesurar el grau de calcinació. Una densitat real més alta indica un millor desenvolupament de l'estructura cristal·lina, una grafitització més alta i una millor conductivitat i estabilitat tèrmica del coc.
• Typical Range: Usually required to be between 2.04 - 2.12 g/cm³. Higher requirements are needed for the production of high-power electrodes (>2,10 g/cm³).
2. Estabilitat de les partícules (força de coca-calcinada)
• Descripció: Mesura la capacitat de les partícules de coc calcinat per resistir el trencament durant el transport i la trituració posterior, expressada comunament com a "índex de tambor" o "índex de mòlta de boles".
• Importància: El coc poc estable produeix una pols fina excessiva, afectant la distribució de la mida de partícules dels àrids i les pols en la formulació, afectant així la densitat de la pasta i la resistència mecànica del producte final.
• Mètode de prova: Normalment, mesura la proporció de partícules més grans que un diàmetre específic (per exemple, 0,5 mm) després de mòlta la mostra en determinades condicions.
3. Resistivitat (resistivitat en pols)
• Descripció: un indicador que mesura la conductivitat elèctrica del coc calcinat en pols.
• Importància: Relacionat directament amb la conductivitat de l'ànode o elèctrode final. Una menor resistivitat significa una millor conductivitat, reduint el consum d'energia en la producció d'alumini electrolític.
• Interval típic: la resistivitat del coc calcinat en pols d'alta-qualitat normalment es requereix que sigui inferior a 500 μΩ·m.
III. Indicadors auxiliars importants
1. La humitat
• Descripció: Humitat adsorbida pel coc calcinat durant el transport i l'emmagatzematge.
• Importància: Afecta la quantitat d'asfalt utilitzat en el lot. L'excés d'humitat pot provocar fluctuacions de producció i pot generar vapor a altes temperatures, provocant defectes del producte.
• Interval típic: generalment es requereix que sigui inferior al 0,5%. 2. de distribució de la mida de partícules
• Descripció: la proporció de diferents graus de mida de partícula en el coc de petroli calcinat després de la trituració i el cribratge.
• Importància: per a la producció d'ànodes i elèctrodes, s'han de barrejar àrids i pols de diferents mides de partícules segons fórmules específiques per aconseguir l'empaquetament més dens, obtenint així productes d'alta-densitat i alta-consistencia. La distribució de la mida de les partícules és la base del disseny de la fórmula.
Resum: l'avaluació de la qualitat del coc de petroli calcinat requereix una consideració exhaustiva dels indicadors químics i físics anteriors en funció del seu ús final. Per als productes d'alt valor-afegit (com ara elèctrodes de grafit i ànodes precuinats d'alta-qualitat), baix contingut en sofre, poca cendra, poca impuresa i alta densitat real són objectius perpetus. Durant l'adquisició, les proves i l'acceptació es realitzen normalment d'acord amb els estàndards de la indústria (com ara YS/T 625, GB/T 24525, etc.) o l'acord tècnic entre el comprador i el venedor.
