Indicatorii de calitate ai cocsului de petrol calcinat sunt cruciali în determinarea valorii și a aplicațiilor acestuia, în primul rând în anozi de aluminiu, electrozi de grafit, ridicători de carbon și combustibili. Indicatorii săi de bază pot fi clasificați pe scară largă în proprietăți fizice și chimice.
Mai jos este o explicație detaliată a principalilor indicatori de calitate:
I. Indicatori chimici de bază
Acești indicatori reflectă în primul rând puritatea, componentele combustibile și conținutul de oligoelemente ale cocsului calcinat.
1. Conținut de sulf
• Descriere: Conținutul total de sulf în cocs, unul dintre cei mai importanți indicatori de calitate.
• Importanță: conținutul ridicat de sulf are un impact grav asupra performanței produselor din aval. De exemplu, în electroliza aluminiului, sulful este transformat în SO₂, provocând poluarea mediului și coroziunea echipamentului; în electrozii de grafit, sulful provoacă „expansiune gazoasă” la temperaturi ridicate, afectând densitatea și rezistența.
• Interval tipic: în funcție de materiile prime, este clasificat ca cocs cu conținut scăzut de-sulf (<1.0%), medium-sulfur coke (1.0%-3.0%), and high-sulfur coke (>3,0%). Anozii de înaltă calitate-precoperți necesită de obicei un conținut de sulf sub 2,5%.
2. Materie volatilă
• Descriere: cantitatea de gaz eliberată de cocs în condiții de temperatură ridicată (950±25 grade ) și de aer-izolat.
• Importanță: reflectă completitatea procesului de calcinare. Materia volatilă excesivă indică o calcinare incompletă, ducând la generarea de cantități mari de gaz în procesele ulterioare (cum ar fi frământarea și prăjirea), provocând crăparea produsului sau porozitate excesivă. Ei bine-cocsul de petrol calcinat ar trebui să aibă un conținut foarte scăzut de materie volatilă.
• Interval tipic: de obicei este necesar să fie sub 0,5% și sub 0,3% pentru produsele de-înaltă calitate.
3. Conținutul de oligoelement
• Descriere: se referă în principal la vanadiu (V), nichel (Ni), sodiu (Na), calciu (Ca), fier (Fe), siliciu (Si) etc.
• Importanță: Aceste oligoelemente (în special V și Ni) au un impact negativ semnificativ asupra performanței electrozilor de grafit și anozilor de aluminiu. De exemplu, vanadiul reduce rezistența la oxidare a electrozilor de grafit; sodiul și calciul catalizează reacția de oxidare a anodului în timpul electrolizei, ducând la un consum excesiv.
• Interval tipic: strict limitat în funcție de aplicație. De exemplu, producția de electrozi de grafit de mare-putere are cerințe stricte pentru conținutul total de V+Ni (de exemplu, mai puțin de 200 ppm).
II. Indicatori fizici de bază
Acești indicatori reflectă în principal rezistența structurală, densitatea și conductivitatea cocsului calcinat.
1. Densitatea adevărată
• Descriere: Densitatea scheletului de cocs în sine după excluderea tuturor porilor.
• Importanță: Un indicator cheie pentru măsurarea gradului de calcinare. Densitatea reală mai mare indică o mai bună dezvoltare a structurii cristaline, o grafitizare mai mare și o mai bună conductivitate și stabilitate termică a cocsului.
• 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. Stabilitatea particulelor (tăria după-cocs calcinat)
• Descriere: Măsoară capacitatea particulelor de cocs calcinat de a rezista la rupere în timpul transportului și zdrobirii ulterioare, exprimată în mod obișnuit ca „indice tambur” sau „indice de măcinare cu bile”.
• Importanță: Cocsul slab stabil produce pulbere fină excesivă, afectând distribuția mărimii particulelor agregatelor și pulberilor din formulare, impactând astfel densitatea pastei și rezistența mecanică a produsului final.
• Metoda de testare: De obicei, măsoară proporția de particule mai mari decât un diametru specific (de exemplu, 0,5 mm) după măcinarea probei în anumite condiții.
3. Rezistivitate (rezistivitate la pulbere)
• Descriere: Un indicator care măsoară conductivitatea electrică a pulberii de cocs calcinat.
• Importanță: Direct legat de conductivitatea anodului sau electrodului final. Rezistivitate mai mică înseamnă o conductivitate mai bună, reducând consumul de energie în producția de aluminiu electrolitic.
• Interval tipic: rezistivitatea pulberii de cocs calcinat de înaltă calitate-este de obicei necesară să fie sub 500 μΩ·m.
III. Indicatori auxiliari importanți
1. Umiditate
• Descriere: Umiditate adsorbită de cocsul calcinat în timpul transportului și depozitării.
• Importanță: Afectează cantitatea de asfalt utilizată în dozare. Umiditatea excesivă poate duce la fluctuații de producție și poate genera abur la temperaturi ridicate, provocând defecte ale produsului.
• Interval tipic: în general, este necesar să fie sub 0,5%. 2. Distribuția dimensiunii particulelor
• Descriere: Proporția de diferite grade de mărime a particulelor în cocsul de petrol calcinat după zdrobire și cernere.
• Importanță: pentru producția de anozi și electrozi, agregatele și pulberile de diferite dimensiuni ale particulelor trebuie amestecate în conformitate cu formule specifice pentru a obține cea mai densă împachetare, obținând astfel produse de-densitate ridicată,-înaltă rezistență. Distribuția dimensiunii particulelor este baza designului formulei.
Rezumat: Evaluarea calității cocsului de petrol calcinat necesită o luare în considerare cuprinzătoare a indicatorilor chimici și fizici de mai sus pe baza utilizării sale finale. Pentru produsele cu valoare adăugată-înaltă (cum ar fi electrozii de grafit și anozii de-precoperți de înaltă calitate), conținut scăzut de sulf, cenușă scăzută, impurități reduse și densitate reală ridicată sunt obiective urmărite permanent. În timpul achiziției, testarea și acceptarea sunt de obicei efectuate conform standardelor din industrie (cum ar fi YS/T 625, GB/T 24525 etc.) sau acordului tehnic dintre cumpărător și vânzător.
