针状焦制备工艺及分析

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1、DOI:10.14078/j.cnki.1001-3741.2013.03.0102013年第3期CARBONTECHNIQUES2013№3第32卷炭素技术Vol．32针状焦制备工艺及分析高秋菊，李明（同济大学化学系，上海200092）摘要：研究生产工艺对针状焦晶体结构的影响，包括延迟焦化、高温煅烧、热捏合-成型、高温石墨化等工艺过程，并采用了X射线衍射分析、扫描电镜、热膨胀仪、偏光显微镜等方法对结果进行了分析表征。结果表明：煤沥青经490℃炭化过程得到生焦，偏光显微镜和扫描电镜证实晶体结构得到改善，呈明显的纤维状结构，流线型较好；生焦在1500℃下进行煅烧，经X

2、射线衍射分析得知，晶体层面距d002减小，由0.3518nm降到0.3468nm，说明生焦的有序结构得到了进一步发展；通过测定石墨电极的CTE值，当针状焦和黏结剂的比例由10誜4改变为10誜5时，电极的CTE值由3.224×10-6/℃-6降至2.724×10/℃。关键词：延迟焦化；煅烧；石墨化；针状焦；石墨电极中图分类号：TQ522.63文献标识码：A文章编号：1001-3741（2013）03-A17-04TheproductionprocessandanalysisofneedlecokeGaoQiu-ju，LiMing（DepartmentofChemist

3、ry,TongjiUniversity,Shanghai200092,China）Abstract:Theinfluencesoftheproductionprocess,includingthedelayedcoking,hightemperaturecalcination,hotkneading-formingandhigh-temperaturegraphitization,onthecrystalstructureofneedlecokewereinvestigated.ThestructureofneedlecokewascharacterizedbyX-

4、raydiffraction,scanningelectronmicroscopy,thermaldilatometerandthepolarizingmicroscope.Thegreencokewaspreparedfromcoaltarpitchheattreatedat490℃andwasobservedbypolarizedlightmicroscopeandscanningelectronmicroscope.Themesophasecrystaltextureisobviousfibrousandstreamlinestructure.Thenthec

5、okewascalcinedat1500℃,andthecalcinedcokewasanalyzedbytheX-raydiffraction.Itshowedthatthed002valuedecreasedobviouslyfrom0.3518nmto0.3468nm,indicatingthattheorderedstructureincokehadbeenfurtherdeveloped.Finally,theCTEvaluesofthegraphiteelectrodeweremeasured.TheresultsshowedthatCTEvalueso

6、fgraphiteelectrodedecreasedfrom3.224×10-6/℃to2.724×10-6/℃,asthemassrateoftheneedlecoketobinderpitchwasfrom10誜4to10誜5.Keywords:Delaycoking;calcination;graphitizing;needlecoke;graphiteelectrode针状焦是20世纪70年代炭素材料中大力发高、抗氧化性能好、消耗低的突出优点。采用高功率展的一个优质品种，具有低热膨胀系数（CTE）、低或超高功率电炉炼钢时，可使冶炼时间缩短30%~硫、低灰分

7、、低金属含量、易石墨化及高导电率等优50%，节电10%~50%以上，生产能力可增加1.3点。破碎后外形呈针状，在显微镜下具有明显的纤倍，降低炼钢成本，具有显著的经济效益和社会效[3-4]维状结构及较高的各向异性，主要用于生产电弧炉益。用针状焦生产的HP和UHP电极的性能在很炼钢用的高功率（HighPower，HP）、超高功率（Ultra大程度上取决于针状焦的性能。由于这些电极必须HighPower，UHP）石墨电极以及特种炭素制品，也满足电阻率小、强度大、抗氧化性能高等要求，所以是用于生产电刷、电池和炼钢增碳剂、高温优质耐针状焦必须是各向异性程度很高且纯度很高的