(1)在化学工业中,广泛用于多种原料和成品生产。在冶金中常用氧化剂以去除杂质而提纯所熔炼的金属,如炼钢过程中所用的氧化剂有铁矿石、铁磷、空气或工业纯氧等。在化学电池中,常用氧化剂以去除正极上所放出的氧,称为“去除剂”,如干电池中所用的二氧化锰。 [4]
石油焦属于易石墨化炭一类,石油焦的微晶与冶金焦比较,碳网格片状体之间的叠合比较整齐,片状体之间距离较小;在石墨化的高温下,碳网格片状体的晶粒平均厚度(Lc)和平均宽度(La)增大,片状体层面间距(d)缩小;(图1)晶格常数(a0和c0)接近天然石墨,电阻率显著降低而真密度相应提高。所以使用石油焦为原料可以制造电阻率较低的石墨电极。
石油焦灰分中含有的主要元素为铁、硅、钙、铝、钠、镁,还含有少量的钒、钛、铬、镍、锰等。除铝、镁、钙为电解质所需元素外,其余都是有害杂质。灰分中的这些元素按照危害的受害体不同可分为两类:一类以电解终产品原铝为受害体的元素,它们在电解过程中转入铝液中影响铝的质量。另一类元素能使炭阳极的化学性能下降,如钠元素。钠对电解质及铝的质量并无危害作用,对阳极的物理性能也无大的影响,但它影响阳极的化学性能。促使阳极的选择性氧化,造成阳极工作的不均匀性且使阳极脱落掉渣。这样不仅增加了炭耗量,而且使电解质中炭渣增多,污染电解质,影响生产和操作。
对生产铝电解用阳极材料及生产石墨制品而言,硫是一种有害元素,含硫量较大的石油焦生产的石墨电极在石墨化过程中产生“气胀”现象,容易导致产品裂纹。含硫较高的石墨电极炼钢时,吨钢电极消耗量有所增加,中国多数产地的石油焦硫分较低,只有使用国内高硫原油或进口高硫原油的炼油厂生产的石油焦硫分较高。
力学性能
石油焦的力学性能包括“可破碎性”、脆性和磨损率等指标,石油焦的“可破碎性”及脆性在电极制造工艺中有一定的实际意义,可破碎性可以用焦炭在破碎前后的尺寸比来评价,而脆性是表示焦炭在运输和传送过程中发生破碎的可能性。表征石油焦磨损率的测试方法是转鼓试验法,原焦的磨损率与其挥发分含量成正比,与体积密度成反比,煅烧后的石油焦磨损率显著下降。
国内外生产石油焦的焦化工艺早期为釜式焦化或平炉焦化,目前大量使用的是延迟焦化。此外,少数炼油厂采用流化焦化、接触焦化等焦化工艺。石油焦的性质不仅与原料有关,也和焦化工艺延迟集化有密切关系。