2 炭素生产用原材料 生产炭和石墨材料的原料都是炭素原料
由于来源和生产工艺的不同,其化学结构、形态特征及理化性能均存在很大差异
按照物态来分类,它们可以分为固体原料(即骨料)和液体原料(即粘结剂和浸渍剂)
其中,固体原料按其无机杂质含量的多少又可以分为多灰原料和少灰原料
少灰原料的灰分一般小于1%,例如石油焦、沥青焦等
多灰原料的灰分一般为 10%左右,如冶金焦、无烟煤等
此外,生产中的返回料如石墨碎等也可作为固体原料
由于各种原料的作用和使用范围不同,对它们也有不同的质量要求
在炭素生产中还使用石英砂等作为辅助材料
1 固体原料(骨料) 骨料的种类、制造方法及主要特征和用途归纳于表 2-1
表 2 -1 骨料的种类、制法及主要特征和用途 骨料种类 制造方法 主要特征及用途 石油焦 石油重质油轻延迟焦化而制得
灰分较低,石墨化性能好,热膨胀系数小,用于制造人造石墨制品等
沥青焦 煤沥青用延迟焦化法或炉室法制得
沥青焦比石油焦易于获得密度高而各向异性小的制品
石墨化性能较差
用于制造石墨电极、石墨阳极、炭电阻棒、阳极糊等
针状焦 石油重质油或煤沥青脱除杂质及原生Q I后,经延迟焦化而制得
各向异性明显,石墨化性能最好、热膨胀系数小
用于制造超高功率石墨电极或高功率石墨电极
冶金焦 煤在炼焦炉中经高温干馏而制得
机械强度较高,但灰分也较高
用于生产炭电极、炭块、电极糊等,又是焙烧炉的填充料和石墨化炉的电阻料
石墨化冶金焦 冶金焦经石墨化制得
导热和导电性优于冶金焦
在生产炭块、电极糊时少量加入,以提高导热、导电性
硬沥青焦 天然硬沥青经焦化而制得
球状,硬度、强度高,各向同性
用于制造密度各向同性石墨
无烟煤 天然矿物,经开采
组织致密、气孔少,耐磨、耐蚀性好
用于制造炭块,电极糊,填缝及粘结炭糊等
天然石墨 天然矿物,经开采