בתהליך של נפט שהופך לקוק נפט גרפיטיזציה, ישנם תהליכים שונים בשלבים שונים, ולתהליכים שונים יש השפעה חשובה על הביצועים של קולה נפט גרפיטיזציה:
1. השפעת תהליך הקוקציה על ביצועים בסיסיים
תהליך הייצור של קוק הנפט הזרם המרכזי בענף הנוכחי מתעכב, המחמם את השמן הנותר ל 490 ~ 510 מעלות ואז נכנס למגדל הקולה, שם הושלמו תגובות פיצוח ועיבוי לייצור קולה נפט. פרמטרי המפתח של תהליך זה, כמו טמפרטורת חימום וזמן מגורים, משפיעים ישירות על גודל החלקיקים, מקדם ההתרחבות התרמית ומבנה הנקבוביות של קולה נפט:
קוק הנפט שנוצר על ידי עיכוב עיכוב הוא בעיקר קוק ספוג או קולה מחט, עם חלקיקים גדולים, קוטר של 0.6 ~ 30 מ"מ, מקדם התפשטות תרמי נמוך, עמידות לזעזוע תרמי טוב, ומתאים לחומרי פחמן מתקדמים כמו אלקטרודות גרפיט.
תהליך הקוקינג המוזם משתמש באבקת קולה בטמפרטורה גבוהה כמנשא חום, וקוק הנפט שנוצר הוא בעיקר קוק אבקה בקוטר 0.1 ~ 0.4 מ"מ, חומר נדיף גבוה ומקדם התפשטות תרמית גדול. לא ניתן להשתמש בו ישירות להכנת אלקטרודות ומשמש בדרך כלל רק כדלק.
2. השפעת תהליך ההשתנה על טוהר ומוליכות
יש לחשב קולה גולמית במהירות של 1200 ~ 1350 מעלות כדי להמיר לקולה מבושלת ולקולה. תהליך זה מגדיל את תכולת הפחמן הקבועה על ידי הסרת נדיפים וכמה זיהומים, שיכולים להגיע ליותר מ- 99%, ולשפר משמעותית את המוליכות והעוצמה המכנית. טמפרטורת חישוב ובקרת זמן הם הליבה:
הסתום בטמפרטורה גבוהה יכול להפחית את החומר הפכפך של קולה נפט מ -10%~ 15%מהקולה הגולמית לפחות מ- 1%, להפחית את שחרור הגז במהלך הגרפיטיזציה שלאחר מכן ולהימנע מלימים בחומר.
חישוב יכול גם לייעל את הצפיפות האמיתית של קולה נפט, מכ- 1.7 גרם/ס"מ של קולה גולמית ל- 2.08 ~ 2.13 גרם/ס"מ, ולשפר את הקומפקטיות והמוליכות שלה כאשר משתמשים בו כחומר גלם לאלקטרודות גרפיט.
3. השפעת תהליך הגרפיטיזציה על גבישות וביצועי היישום
גרפיטיזציה היא תהליך מפתח בו מטפלים בקולה Calced Coke בטמפרטורה גבוהה של 2800 ~ 3000 מעלות כדי לארגן מחדש את אטומי הפחמן שלו ליצירת מבנה גביש גרפיט. פרמטרים שונים של תהליך גרפיטיזציה משפיעים ישירות על הגבישות, טוהר ועמידות החמצון של המוצר:
גרפיטיזציה בטמפרטורה גבוהה יכולה להסיר עוד יותר זיהומים כמו גופרית וחנקן, וניתן להפחית את תכולת הגופרית מתחת ל 0.5%, ובכך לשפר את הטוהר ולעמוד בדרישות המחמירות של חומרי אלקטרודה שליליים של סוללת ליתיום לזיהומים נמוכים.
קוק נפט גרפיני מאוד גבישי, כמו מוצרים גרפיים מבוססי מחט, יש מוליכות טובה יותר ועמידות בפני זעזועים תרמיים, והיא נמצאת בשימוש נרחב באלקטרודות גרפיט כוח גבוה במיוחד כדי לעמוד בדרישות הנוכחיות הגבוהות של ייצור פלדת תנור חשמלי מודרני.
4
למרות שתכולת הגופרית של קולה נפט נקבעת בעיקר על ידי חומרי הגלם, תהליכי טיפול מראש כמו סינון חומרי גלם ופיזור הפירוק יכולים להפחית את תכולת הגופרית:
Low-sulfur coke, with a sulfur content of ≤1.5%, can be used for prebaked anodes, aluminum electrolysis and high-end graphite electrodes after graphitization; while high-sulfur coke, with a sulfur content of >3%, משמש בדרך כלל רק כדלק או חומר פחמן נמוך בעל ערך נמוך מכיוון שקל לגרום לזיהום מתכת.
לסיכום, תהליכים שונים, כגון קוק, חישוב, גרפיטיזציה וטיפול מקדים, משפיעים באופן משמעותי על המוליכות, החוזק המכני ואזורי היישום של קולה נפט על ידי ויסות פרמטרי המפתח כמו גודל החלקיקים, תוכן טומאה וקריסטליות.
