Основните разлики во однесувањето при калцинација помеѓу коксот на база на нафта и коксот на база на јаглен лежат во различните реакциони патишта предизвикани од разликите во хемискиот состав на нивните суровини, што последователно доведува до значителни варијации во еволуцијата на кристалната структура, промените во физичките својства и тешкотиите во контролата на процесот. Деталната анализа е како што следува:
1. Разликите во хемиските состави на суровините ја поставуваат основата за однесувањето на калцинацијата
Коксот на база на масло се добива од тешки дестилати како што се остатоци од нафта и прочистено масло со каталитичко крекинг. Неговиот хемиски состав првенствено се карактеризира со кратки странични ланци, линеарно поврзани полициклични ароматични јаглеводороди, со релативно ниска содржина на сулфур, азот, кислород и метални хетероатоми, како и минимални цврсти нечистотии и материја нерастворлива во хинолин. Овој состав резултира со процес на калцинација доминиран од реакции на пиролиза, со релативно едноставен реакционен пат и темелно отстранување на нечистотиите.
Спротивно на тоа, коксот на база на јаглен се произведува од смола од катран од јаглен и неговите дестилати, кои содржат поголем дел од полициклични ароматични јаглеводороди со долг страничен ланец и кондензирани полициклични ароматични јаглеводороди, заедно со значителни количини на сулфур, азот, хетероатоми на кислород и цврсти нечистотии. Комплексниот состав на коксот на база на јаглен води не само до реакции на пиролиза, туку и до значајни реакции на кондензација за време на калцинацијата, што резултира со посложен реакционен пат и поголеми тешкотии во отстранувањето на нечистотиите.
2. Разликите во еволуцијата на кристалната структура влијаат на својствата на материјалот
За време на калцинацијата, јаглеродните микрокристали во коксот на база на масло постепено се зголемуваат во дијаметар (La), висина (Lc) и број на слоеви во кристалите (N). Содржината на идеални графитни микрокристали (Ig/Iall) исто така значително се зголемува. Иако Lc доживува „точка на пресврт“ поради испарливи материи и собирање на суров кокс, целокупната кристална структура станува поправилна, со повисок степен на графитизација. Оваа структурна еволуција му дава на коксот на база на масло одлични својства како што се низок коефициент на термичка експанзија, низок електричен отпор и висока електрична спроводливост по калцинацијата, што го прави особено погоден за производство на големи графитни електроди со ултра-висока моќност.
Слично на тоа, структурата на јаглеродниот микрокристален кокс на база на јаглен еволуира со зголемување на La, Lc и N за време на калцинацијата. Сепак, поради влијанието на нечистотиите и реакциите на кондензација во суровината, има повеќе кристални дефекти, а зголемувањето на идеалната содржина на графитен микрокристал е ограничено. Дополнително, феноменот на „точка на пресвртница“ за Lc е поизразен кај коксот на база на јаглен, а новододадените слоеви покажуваат случајни „грешки на редење“ со оригиналните слоеви, што доведува до значителни флуктуации во растојанието меѓу слоевите (d002). Овие структурни карактеристики резултираат со тоа што коксот на база на јаглен има помал коефициент на термичка експанзија и електрична отпорност од коксот на база на нафта по калцинацијата, но послаба цврстина и отпорност на абење, што го прави посоодветен за производство на електроди со голема моќност и електроди со средна големина со ултра голема моќност.
3. Разликите во промените на физичките својства ги одредуваат областите на примена
За време на калцинацијата, коксот на база на масло подлежи на темелно испарување на испарливи материи и рамномерно собирање на волуменот, што резултира со значително зголемување на вистинската густина (до 2,00–2,12 g/cm³) и значително подобрување на механичката цврстина. Истовремено, електричната спроводливост, отпорноста на оксидација и хемиската стабилност на калцинираниот материјал се значително подобрени, исполнувајќи ги строгите барања за перформанси за висококвалитетни графитни производи.
Спротивно на тоа, коксот на база на јаглен доживува локална концентрација на стрес за време на истекот на испарливи материи поради неговата поголема содржина на нечистотии, што доведува до нерамномерно собирање на волуменот и релативно помало зголемување на вистинската густина. Понатаму, помалата цврстина и послабата отпорност на абење на коксот на база на јаглен по калцинацијата, заедно со неговата тенденција да се шири за време на графитизација на висока температура, бараат строга контрола на стапката на зголемување на температурата. Овие карактеристики на својствата ја ограничуваат примената на коксот на база на јаглен во полиња со висока класа, иако неговиот низок коефициент на термичка експанзија и електричната отпорност сè уште го прават незаменлив во специфични области.
4. Разликите во тешкотиите при контрола на процесот влијаат врз ефикасноста на производството
Поради својот релативно едноставен хемиски состав, коксот на база на масло покажува јасни реакциони патишта за време на калцинацијата, што резултира со помала тешкотија при контрола на процесот. Со оптимизирање на параметри како што се температурата на калцинација, брзината на загревање и контролата на атмосферата, квалитетот и ефикасноста на производството на калцинирани производи можат ефикасно да се подобрат. Дополнително, високата содржина на испарливи материи во коксот на база на масло обезбедува самоснабдена топлинска енергија за време на калцинацијата, намалувајќи ги трошоците за производство.
Спротивно на тоа, сложениот хемиски состав на коксот на база на јаглен доведува до различни реакциони патишта за време на калцинацијата, зголемувајќи ја тежината на контролата на процесот. Потребни се строга претходна обработка на суровините, прецизна контрола на брзината на загревање и посебно прилагодување на атмосферата за да се обезбеди стабилен квалитет на производот по калцинацијата. Понатаму, коксот на база на јаглен бара дополнително дополнување на топлинската енергија за време на калцинацијата, зголемувајќи ги трошоците за производство и потрошувачката на енергија.
Време на објавување: 07.04.2026