行业标准《石墨化阴极炭块用石油焦原料技术要求》编制说明

石墨化阴极炭块用石油焦原料技术要求

编制说明

中国石化炼油销售有限公司

二零一二年二月

石墨化阴极炭块用石油焦原料技术要求

编制说明

1.任务来源

2010年，全国有色金属标准委员会在广泛征求意见的基础上，下达了本标准的起草任务，由中国石化炼油销售有限公司（以下简称炼油销售公司）负责起草。2011年，以工信厅科[2011]134号文正式下达标准《石墨化阴极炭块用石油焦原料技术要求》制修订计划，计划号2011 - 0922T - YS，计划起始年为2011年，完成年限为2012年。

石墨化阴极炭块是电解槽砌筑和大修的重要材料，具有良好的导电、导热、抗热冲击、抗钠膨胀和抗电解质腐蚀能力。我国与世界先进水平相比有较大差距，主要是平均槽寿命短、单位面积产量和能量效率偏低，缩小这种差距的措施之一就是采用新一代的阴极内衬材料，其中最主要的就是阴极炭块。为此需要优质稳定的原材料供应，制定或更新标准并建立相应的分析检测方法。随着石油焦产量逐年增大、应用领域的拓展，现有的指标分析不能定点定质定量以保证配料科学，需要我们有针对性的制定行业标准，规范质量指标，鼓励技术开发，提供高品质石油焦产品供顾客使用。

2.标准制定过程

炼油销售公司接受起草任务后，认真学习了标准起草的相关资料，根据行业标准的制修订程序，落实负责起草部门、协助起草部门及责任人，技术生产部承担起草任务，各驻厂办协助进行企业数据统计，销售部门协助进行市场调研、统计市场需求。同时，在有色标委会轻标委秘

书处的大力协调和帮助下，联合国内铝用炭素行业河南中孚实业股份有限公司、索通发展有限公司炭素公司、山东晨阳炭素股份有限公司、广西强强炭素股份有限公司、中铝贵州分公司、中电投宁夏青铜峡能源铝业集团公司、山东兖矿炭素制品有限公司、郑州浩宇炭素制品有限公司以及中铝郑州研究院等生产企业和研发单位作为标准编制协作单位，从基础数据采集、样品采集和分析检测以及控制指标的确定等方面，都给予了大力支持。确定了《石墨化阴极炭块用石油焦原料技术要求》行业标准起草所遵循的基本原则：

1) 查阅相关标准和国内外炭素行业的相关技术要求；

2) 确定石墨化阴极炭块用石油焦的主要技术指标框架体系及内容；

3) 研究确定试验方法，对实验方法进行优化选择；

4) 根据行业技术发展水平及样品测试数据，确定技术指标取值范围。

从2011年1月开始收集石墨化阴极炭块用石油焦原料的技术指标，同时向国内重要的阴极炭块生产厂家发出《石墨化阴极炭块用石油焦》行业标准制定调查表的函，收到回函12份。根据调研的情况，形成了征求意见稿。在2011年4月徐州会议上对征求意见稿进行了讨论，在讨论的基础上形成了预审稿，在2011年11月的杭州会议上进行了预审，根据预审会的意见，形成了送审稿。

3.指标的确定

3.1 本标准在制定时主要遵循以下原则：

1) 满足炭素行业要求，对石墨化阴极炭块生产和应用提供技术依

据，以石油焦质量和品质来保障石墨化阴极炭块质量指标先进性；

2) 有利于石墨化阴极炭块用石油焦的合理选择和成本控制；

3) 代表国际国内行业先进水平；

4) 立足现状，与发展趋势相衔接。

3.2 技术指标的确定

根据目前炼油企业出厂的石油焦产品性质和石墨化阴极炭块用石油焦产品需求，按照硫含量、灰分、挥发分和粉焦量等主要指标分为YJTKJ-1、YJTKJ-2两个牌号。

3.2.1 硫含量

石油焦硫的含量取决于原油中的硫含量。硫含量过高会影响石墨化过程中制品的成品率，还将加大环境污染和企业环保压力。本标准将硫含量分为0.3%和0.5%两个等级。

3.2.2 挥发分

石油焦的挥发分高说明未焦化部分携带多。挥发分过高将影响煅后焦真密度，降低煅后焦实收率，但适量的挥发分，有助于石油焦煅烧。石油焦经高温煅烧后，挥发分含量降低，故不同用户对挥发分的期望值不同，结合企业生产和用户需求实际情况，规定挥发分不大于10%～12%。

3.2.3 灰分

石油焦可燃部分在850℃的高温作用和空气流通的条件下完全燃烧后，所残存下来的不能燃烧的矿物杂质称为灰分。测定灰分的目的就是鉴定矿物杂质含量的多少，以便评定焦的质量。灰分过高将影响石墨化制品的真密度和电阻率，结合用户需求和企业生产实际情况，规定灰分不大于0.5%。

3.2.4 水分

石油焦含水主要来源：一是焦炭塔出焦时，石油焦在水力切割作用下外排至焦池；二是从安全角度出发，出焦后对尚未完全冷却的石油焦还须采取喷淋降温的措施；三是石油焦在焦池、堆场基本露天堆放，其含水量受环境影响；四是石油焦结构的不同，其保持水分的能力也不同。根据石油焦生产、堆放、运输现状，参照SH/T 0527-92（1998）标准要求，本标准提供水分报告值（仅作为出厂计量依据）。

3.2.5 粉焦量

石油焦粒度对实收率、能耗及煅后焦影响较大，粉焦量含量高的石油焦在煅烧过程中碳质烧损严重，由于粉焦含量大，易引起下料口结焦、炉体放炮等情况，容易导致炉体早期破损、过烧、卸料阀堵死、煅烧焦疏松、易粉化等问题，影响煅烧炉寿命，同时煅后焦的真密度、振实密度、气孔率、强度、电阻率以及氧化性能方面都有较大影响。基于目前国内石油焦生产及品质的具体情况，征询业内专家意见，粉焦量(小于

8mm)控制在30～40%以内。

3.2.6 微量元素及哈氏可磨性指数

石油焦微量元素主要包括Fe、Ca、V、Na、Mg、Si、Ni、Al、Pb 等，各石油炼制厂家油源不同，石油焦微量元素成分及含量差别比较大。由于阴极炭块不参与反应，微量元素的影响较小。哈氏可磨性指数主要取决于石油焦煅烧工艺。因此，根据专家、生产企业代表建议，石油焦微量元素及哈氏可磨性指数不列入阴极炭块用石油焦标准。

4.预审会主要意见

1）将标准原名称《石墨化阴极炭块用石油焦》改为《石墨化阴极炭块用石油焦原料技术要求》。

2）石墨化阴极炭块用石油焦按照理化性能分为YJTKJ-1、YJTKJ-2两个牌号。主要考核指标硫含量、挥发分、灰分、粉焦量。水分含量以报告值为准，由供需双方协商确定。

3）采纳广西强强炭素建议，粉焦量测定由筛目5mm改为8mm。

4）采纳山东兖矿炭素建议，组批由2000吨改为500吨。

5.主要指标与国外标准对比

本标准的主要技术指标与俄罗斯标准、挪威标准《石油焦规范》对比见表1。由对比看见，本标准检测项目多于俄罗斯标准和挪威标准，技术水平达到国际先进水平。

表1 标准对比表