Kazalniki kakovosti žganega naftnega koksa so ključni pri določanju njegove vrednosti in uporabe, predvsem v aluminijevih anodah, grafitnih elektrodah, zbiralnikih ogljika in gorivih. Njegove ključne kazalnike je mogoče na splošno razvrstiti v fizikalne in kemijske lastnosti.
Sledi podrobna razlaga glavnih kazalcev kakovosti:
I. Osnovni kemijski indikatorji
Ti kazalniki odražajo predvsem čistost, gorljive sestavine in vsebnost elementov v sledovih v kalciniranem koksu.
1. Vsebnost žvepla
• Opis: Vsebnost skupnega žvepla v koksu, eden najpomembnejših kazalcev kakovosti.
• Pomen: Visoka vsebnost žvepla resno vpliva na učinkovitost nadaljnjih izdelkov. Na primer, pri elektrolizi aluminija se žveplo pretvori v SO₂, kar povzroči onesnaženje okolja in korozijo opreme; v grafitnih elektrodah povzroča žveplo "širjenje plina" pri visokih temperaturah, kar vpliva na gostoto in trdnost.
• Tipičen obseg: Glede na surovine je razvrščen kot koks z nizko-žveplom (<1.0%), medium-sulfur coke (1.0%-3.0%), and high-sulfur coke (>3,0 %). Visoko{2}}kakovostne predpečene anode običajno zahtevajo vsebnost žvepla pod 2,5 %.
2. Hlapne snovi
• Opis: Količina plina, ki ga sprosti koks pri visoki temperaturi (950 ± 25 stopinj ) in pogojih -izolacije od zraka.
• Pomembnost: odraža popolnost procesa kalcinacije. Prekomerna količina hlapnih snovi kaže na nepopolno kalcinacijo, kar vodi v nastajanje velikih količin plina v nadaljnjih postopkih (kot sta gnetenje in praženje), kar povzroči razpoke izdelka ali čezmerno poroznost. Dobro-žgan naftni koks mora imeti zelo nizko vsebnost hlapljivih snovi.
• Tipični razpon: Običajno mora biti pod 0,5 % in pod 0,3 % za visoko{2}}kakovostne izdelke.
3. Vsebnost elementov v sledovih
• Opis: V glavnem se nanaša na vanadij (V), nikelj (Ni), natrij (Na), kalcij (Ca), železo (Fe), silicij (Si) itd.
• Pomen: Ti elementi v sledovih (zlasti V in Ni) imajo pomemben negativen vpliv na delovanje grafitnih elektrod in aluminijevih anod. Na primer, vanadij zmanjša oksidacijsko odpornost grafitnih elektrod; natrij in kalcij katalizirata oksidacijsko reakcijo anode med elektrolizo, kar vodi do prekomerne porabe.
• Običajni obseg: Strogo omejen glede na uporabo. Na primer, proizvodnja grafitnih-elektrod visoke moči ima stroge zahteve za skupno vsebnost V+Ni (npr. manj kot 200 ppm).
II. Osnovni fizični indikatorji
Ti kazalniki odražajo predvsem strukturno trdnost, gostoto in prevodnost žganega koksa.
1. Prava gostota
• Opis: gostota samega skeleta koksa po izključitvi vseh por.
• Pomembnost: Ključni indikator za merjenje stopnje kalcinacije. Večja prava gostota kaže na boljši razvoj kristalne strukture, večjo grafitizacijo ter boljšo prevodnost in toplotno stabilnost koksa.
• 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. Stabilnost delcev (trdnost po-kalciniranem koksu)
• Opis: meri sposobnost delcev kalciniranega koksa, da se uprejo lomljenju med transportom in kasnejšim drobljenjem, običajno izraženo kot "indeks bobna" ali "indeks krogličnega mlina".
• Pomen: slabo stabilen koks proizvaja prekomerno količino finega prahu, kar vpliva na porazdelitev velikosti delcev agregatov in praškov v formulaciji, kar vpliva na gostoto paste in mehansko trdnost končnega izdelka.
• Testna metoda: Običajno meri delež delcev, večjih od določenega premera (npr. 0,5 mm), po mletju vzorca pod določenimi pogoji.
3. Upornost (upornost prahu)
• Opis: Indikator za merjenje električne prevodnosti kalciniranega koksnega prahu.
• Pomen: neposredno povezan s prevodnostjo končne anode ali elektrode. Manjša upornost pomeni boljšo prevodnost, kar zmanjša porabo energije pri elektrolitski proizvodnji aluminija.
• Tipično območje: upornost visoko{0}}kakovostnega kalciniranega koksnega prahu mora biti običajno pod 500 μΩ·m.
III. Pomembni pomožni indikatorji
1. Vlaga
• Opis: Vlaga, ki jo adsorbira kalcinirani koks med prevozom in skladiščenjem.
• Pomembnost: Vpliva na količino asfalta, uporabljenega pri mešanju. Prekomerna vlaga lahko povzroči nihanja v proizvodnji in lahko pri visokih temperaturah ustvari paro, kar povzroči okvare izdelka.
• Tipični razpon: Na splošno mora biti pod 0,5 %. 2. porazdelitev velikosti delcev
• Opis: Delež različnih stopenj velikosti delcev v žganem naftnem koksu po drobljenju in sejanju.
• Pomen: za proizvodnjo anod in elektrod je treba agregate in prah različnih velikosti delcev zmešati v skladu s posebnimi formulami, da dosežemo najgostejše pakiranje, s čimer dobimo izdelke z visoko-gostoto in visoko-trdnostjo. Porazdelitev velikosti delcev je osnova oblikovanja formule.
Povzetek: Vrednotenje kakovosti žganega petrolkoksa zahteva celovito upoštevanje zgornjih kemičnih in fizikalnih kazalcev glede na njegovo končno uporabo. Za izdelke z visoko{1}}dodano vrednostjo (kot so grafitne elektrode in visoko{2}}kakovostne predpečene anode) so nizka vsebnost žvepla, malo pepela, malo nečistoč in visoka dejanska gostota nenehno zasledovani cilji. Med nabavo se testiranje in sprejem običajno izvajata v skladu z industrijskimi standardi (kot je YS/T 625, GB/T 24525 itd.) ali tehničnim dogovorom med kupcem in prodajalcem.
