Kaltsineeritud naftakoksi kvaliteedinäitajad on selle väärtuse ja kasutusalade määramisel üliolulised, eelkõige alumiiniumanoodides, grafiitelektroodides, süsinikutõstukites ja kütustes. Selle põhinäitajad võib laias laastus liigitada füüsikalisteks ja keemilisteks omadusteks.
Järgnevalt kirjeldatakse üksikasjalikult peamisi kvaliteedinäitajaid:
I. Peamised keemilised näitajad
Need näitajad kajastavad peamiselt kaltsineeritud koksi puhtust, põlevaid komponente ja mikroelementide sisaldust.
1. Väävlisisaldus
• Kirjeldus: Koksi üldväävlisisaldus, üks olulisemaid kvaliteedinäitajaid.
• Tähtsus. Kõrge väävlisisaldus mõjutab tõsiselt tootmisahela järgmise etapi toodete toimimist. Näiteks alumiiniumi elektrolüüsi käigus muudetakse väävel SO₂-ks, põhjustades keskkonnareostust ja seadmete korrosiooni; grafiitelektroodides põhjustab väävel kõrgel temperatuuril "gaasi paisumist", mõjutades tihedust ja tugevust.
• Tüüpiline vahemik: olenevalt toorainest klassifitseeritakse see madala väävlisisaldusega-koksiks (<1.0%), medium-sulfur coke (1.0%-3.0%), and high-sulfur coke (>3,0%). Kvaliteetsed eelküpsetatud anoodid nõuavad tavaliselt alla 2,5% väävlisisaldust.
2. Lenduv aine
• Kirjeldus: koksi poolt kõrgel temperatuuril (950±25 kraadi) ja õhuga isoleeritud tingimustes eralduv gaasi hulk.
• Tähtsus: peegeldab kaltsineerimisprotsessi täielikkust. Liigne lenduvate ainete hulk viitab mittetäielikule kaltsineerimisele, mis põhjustab järgnevates protsessides (nagu sõtkumine ja röstimine) suures koguses gaasi teket, mis põhjustab toote pragunemist või liigset poorsust. Hästi-kaltsineeritud naftakoksil peaks olema väga madal lenduvate ainete sisaldus.
• Tüüpiline vahemik: tavaliselt nõutakse alla 0,5% ja kvaliteetsete toodete puhul alla 0,3%.
3. Mikroelementide sisu
• Kirjeldus: viitab peamiselt vanaadiumile (V), niklile (Ni), naatriumile (Na), kaltsiumile (Ca), rauale (Fe), ränile (Si) jne.
• Tähtsus: nendel mikroelementidel (eriti V ja Ni) on oluline negatiivne mõju grafiitelektroodide ja alumiiniumanoodide toimimisele. Näiteks vanaadium vähendab grafiitelektroodide oksüdatsioonikindlust; naatrium ja kaltsium katalüüsivad elektrolüüsi ajal anoodi oksüdatsioonireaktsiooni, mis põhjustab liigset tarbimist.
• Tüüpiline ulatus: rangelt piiratud olenevalt rakendusest. Näiteks suure võimsusega-grafiitelektroodide tootmisel kehtivad ranged nõuded V+Ni kogusisaldusele (nt alla 200 ppm).
II. Põhilised füüsilised näitajad
Need näitajad peegeldavad peamiselt kaltsineeritud koksi konstruktsioonitugevust, tihedust ja juhtivust.
1. Tõeline tihedus
• Kirjeldus: koksi skeleti enda tihedus pärast kõigi pooride väljajätmist.
• Tähtsus: kaltsineerimisastme mõõtmise põhinäitaja. Suurem tegelik tihedus näitab paremat kristallstruktuuri arengut, suuremat grafitiseerumist ning koksi paremat juhtivust ja termilist stabiilsust.
• 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. Osakeste stabiilsus (-järgne kaltsineeritud koksi tugevus)
• Kirjeldus: mõõdab kaltsineeritud koksiosakeste võimet seista vastu purunemisele transpordi ajal ja sellele järgnevale purustamisele, mida tavaliselt väljendatakse "trumliindeksina" või "kuulijahvatamise indeksina".
• Tähtsus: halvasti stabiilne koks tekitab liiga peent pulbrit, mis mõjutab täitematerjalide ja pulbrite osakeste suurust koostises, mõjutades seega pasta tihedust ja lõpptoote mehaanilist tugevust.
• Katsemeetod: tavaliselt mõõdab see teatud läbimõõdust (nt 0,5 mm) suuremate osakeste osakaalu pärast proovi jahvatamist teatud tingimustel.
3. Takistus (pulbertakistus)
• Kirjeldus: indikaator, mis mõõdab kaltsineeritud koksipulbri elektrijuhtivust.
• Tähtsus: otseselt seotud lõpliku anoodi või elektroodi juhtivusega. Väiksem eritakistus tähendab paremat juhtivust, vähendades elektritarbimist elektrolüütilise alumiiniumi tootmisel.
• Tüüpiline vahemik: kvaliteetne-kaltsineeritud koksipulbri eritakistus peab tavaliselt olema alla 500 μΩ·m.
III. Olulised abinäitajad
1. Niiskus
• Kirjeldus: kaltsineeritud koksi poolt transportimisel ja ladustamisel adsorbeeritud niiskus.
• Tähtsus: mõjutab partiide valmistamisel kasutatava asfaldi kogust. Liigne niiskus võib põhjustada tootmise kõikumisi ja kõrgel temperatuuril tekitada auru, mis põhjustab toote defekte.
• Tüüpiline vahemik: tavaliselt peab olema alla 0,5%. 2. osakeste suuruse jaotus
• Kirjeldus: erineva suurusega osakeste osakaal kaltsineeritud naftakoksis pärast purustamist ja sõelumist.
• Tähtsus: anoodide ja elektroodide tootmiseks tuleb erineva suurusega osakeste täitematerjale ja pulbreid segada vastavalt kindlatele valemitele, et saavutada kõige tihedam pakkimine, saades seeläbi suure -tihedusega ja tugeva{1}} tooteid. Osakeste suuruse jaotus on valemi kujundamise aluseks.
Kokkuvõte: Kaltsineeritud naftakoksi kvaliteedi hindamine nõuab ülaltoodud keemiliste ja füüsikaliste näitajate igakülgset arvessevõtmist selle lõppkasutusest lähtuvalt. Kõrge lisandväärtusega-toodete (nagu grafiitelektroodid ja kvaliteetsed eelküpsetatud anoodid){2}}alaseks eesmärgiks on madala väävlisisalduse, vähese tuhasisalduse, vähese lisandite ja suure tegeliku tiheduse saavutamine. Hanke ajal viiakse testimine ja vastuvõtmine tavaliselt läbi vastavalt tööstusstandarditele (nt YS/T 625, GB/T 24525 jne) või ostja ja müüja vahelisele tehnilisele kokkuleppele.
