Naaldcokes is een hoogwaardige, sterk ontwikkelde koolstofsoort. Het heeft een poreus, zilvergrijs en metaalachtig uiterlijk. De structuur is duidelijk vloeiend, met grote maar weinig gaten en een licht ovale vorm. Het is de grondstof voor de productie van hoogwaardige koolstofproducten zoals elektroden met ultrahoge vermogens, speciale koolstofmaterialen, koolstofvezels en composietmaterialen daarvan.
Afhankelijk van de gebruikte grondstoffen kan naaldcokes worden onderverdeeld in olienaaldcokes en steenkoolnaaldcokes. Naaldcokes geproduceerd uit aardolieresiduen worden olienaaldcokes genoemd. Naaldcokes geproduceerd uit koolteerpek en fracties daarvan worden steenkoolnaaldcokes genoemd.
De kwaliteitsindicatoren van naaldcokes omvatten onder andere de ware dichtheid, het zwavelgehalte, het stikstofgehalte, het gehalte aan vluchtige stoffen, het asgehalte, de thermische uitzettingscoëfficiënt, de soortelijke weerstand en de trillingsdichtheid. Vanwege de verschillende specifieke indexcoëfficiënten kan naaldcokes worden onderverdeeld in superkwaliteit (uitstekende kwaliteit), eerste kwaliteit en tweede kwaliteit.
De prestatieverschillen tussen naaldcokes van steenkool en olie omvatten de volgende punten.
1. Onder dezelfde omstandigheden is de grafietelektrode gemaakt van olienaaldcokes gemakkelijker te vormen dan die gemaakt van steenkoolnaaldcokes.
2. Na de productie van grafietproducten zijn de dichtheid en sterkte van de gegrafiteerde producten van naaldcokes uit de olieserie iets hoger dan die van naaldcokes uit de steenkoolserie. Dit wordt veroorzaakt door de uitzetting van de naaldcokes uit de steenkoolserie tijdens de grafitisatie.
3. Bij het specifieke gebruik van grafietelektroden heeft het gegrafiteerde product van olienaaldcokes een lagere thermische uitzettingscoëfficiënt.
4. Wat betreft de fysische en chemische eigenschappen van de grafietelektrode, is de soortelijke weerstand van het gegrafiteerde product van olienaaldcokes iets hoger dan die van het product van steenkoolnaaldcokes.
5. Het belangrijkste is dat steenkoolnaaldcokes uitzet wanneer de temperatuur tijdens het hogetemperatuurgrafitisatieproces 1500-2000 ℃ bereikt. Daarom moet de temperatuurstijging strikt gecontroleerd worden; een snelle temperatuurstijging is niet aan te raden. Het is het beste om geen serieel grafitisatieproces te gebruiken voor de productie. Door toevoeging van additieven kan de uitzetting van steenkoolnaaldcokes worden beperkt. Dit maakt het echter lastiger om olienaaldcokes te produceren.
6. Gecalcineerde olienaaldcokes bevat meer kleine cokes en heeft een fijnere deeltjesgrootte, terwijl steenkoolnaaldcokes minder kleine cokes bevat en grotere deeltjes heeft (35-40 mm). Hoewel dit laatste wel voldoet aan de eisen voor de deeltjesgrootte volgens de formule, brengt het problemen met zich mee voor de gebruiker.
7. Volgens de inleiding van de Japan Petroleum Coke Company is de samenstelling van olienaaldcokes eenvoudiger dan die van steenkoolnaaldcokes, waardoor de cokesvorming en de verwarmingstijd gemakkelijker te controleren zijn.
Uit het bovenstaande blijkt dat naaldcokes uit olie vier nadelen heeft: een lage soortelijke massa, lage sterkte, lage thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE) en lage soortelijke weerstand. De eerste twee nadelen zijn gunstig voor de productie van grafietproducten, terwijl de laatste twee nadelen juist gunstig zijn voor de productie van grafietproducten. Over het algemeen zijn de prestatie-indicatoren van naaldcokes uit olie beter dan die van naaldcokes uit steenkool, en is de vraag ernaar ook groter.
Momenteel is de productie van grafietelektroden de belangrijkste afzetmarkt voor naaldcokes, goed voor ongeveer 60% van de totale toepassing ervan. Elektrodenfabrikanten hebben echter duidelijke kwaliteitseisen voor naaldcokes en geen specifieke kwaliteitseisen. De vraag naar naaldcokes als anodemateriaal voor lithium-ionbatterijen is diverser: de high-end digitale markt geeft de voorkeur aan in olie gebakken cokes, terwijl de markt voor elektrische batterijen meer afhankelijk is van cokes met een betere prijs-kwaliteitverhouding.
De productie van naaldcokes kent een bepaalde technische drempel, waardoor er relatief weinig binnenlandse bedrijven zijn die dit produceren. Momenteel behoren de belangrijkste binnenlandse producenten van olienaaldcokes tot de volgende bedrijven: Weifang Fumei New Energy, Shandong Jingyang, Shandong Yida, Jinzhou Petrochemical, Shandong Lianhua, Bora Biological, Sinopec Jinling Petrochemical, Maoming Petrochemical, enzovoort. De belangrijkste producenten van naaldcokes uit steenkool zijn onder andere Baowu Carbon Material, Baotailong Technology, Anshan Open Carbon, Anshan Chemical, Fang Daxi Ke Mo, Shanxi Macro, Henan Open Carbon, Xuyang Group, Zaozhuang Revitalization, Ningxia Baichuan, Tangshan Dongri New Energy, Taiyuan Shengxu, enzovoort.
Geplaatst op: 19 oktober 2021