煤系针状焦生产实用实用工艺
煤系针状焦生产实用实用工艺
针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。
其按原料不同分为油系和煤系两种。
以石油重油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。
两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。
由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。
加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。
于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。
1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产,使油系和煤系针状焦市场共存。
国内针状焦技术开发工作启步较晚。
近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。
90年代中期煤系针状焦和石油系针状焦工业化装置先后建成并投入生产。
沿海化工煤系针状焦采用鞍山焦化耐火材料设计研究院专利技术。
装置始建于1992年4月，1994年6月完成装置建设转入试车及以原专利技术为基础的工业化技术研究。
历经生产试车、装置改造、技术改进等过程，1998年煤系针状焦工业化突破了工艺顺行关，实现了连续生产,产品用于制造高级石墨电极煤系针状焦生产工艺针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。
其按原料不同分为油系和煤系两种。
以石油重油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。
两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。
由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。
加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。
于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。
1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产,使油系和煤系针状焦市场共存。
国内针状焦技术开发工作启步较晚。
近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦的技术研究一、煤焦油制备针状焦的工艺流程1、煤炭粉碎：首先对原始煤炭进行破碎，将煤炭破碎成较小颗粒的煤粉，以便后续的焦化过程。
2、煤粉干燥：将破碎后的煤粉进行干燥处理，去除煤粉中的水分，以提高后续煤焦油制备的效率。
3、煤粉预热：将干燥后的煤粉进行预热处理，使其达到适合炼焦的温度。
4、煤粉焦化：将预热后的煤粉送入焦炉进行焦化，产生煤焦油和焦炭。
5、煤焦油提取：对焦炉产生的煤焦油进行提取和精制处理，得到纯净的煤焦油产品。
6、针状焦制备：通过特殊的加工技术，将煤焦油转化为针状焦产品。
1、煤焦油提取技术：煤焦油的提取是制备针状焦的关键环节之一。
目前常用的煤焦油提取技术包括萃取法、蒸馏法和萃取-蒸馏结合法。
这些方法可以有效提取煤焦油中的有用成分，为后续的针状焦制备提供原料保障。
2、针状焦加工技术：针状焦的形成需要通过特殊的加工技术来实现。
目前常用的针状焦加工技术包括真空渗透法、沥青质改性法和高温处理法等。
这些技术可以使煤焦油中的有机物质聚合成为针状结构，提高针状焦的质量和热值。
3、煤焦油纯化技术：煤焦油中含有大量的杂质和不纯物质，需要进行纯化处理才能制备高质量的针状焦。
目前常用的煤焦油纯化技术包括溶剂萃取法、物理吸附法和化学处理法等。
这些技术可以有效去除煤焦油中的杂质和微量金属，提高煤焦油的纯度和稳定性。
1、绿色环保：随着环保意识的增强，煤焦油制备针状焦的技术将朝着清洁高效的方向发展。
未来将重点研究煤焦油的提取、加工和纯化技术，减少环境污染，实现绿色生产。
2、高效节能：未来煤焦油制备针状焦的技术将更加注重节能和高效。
通过优化工艺流程和改进设备技术，提高生产效率，降低能源消耗，实现资源的最大化利用。
3、产品多样化：未来煤焦油制备针状焦的技术将提高产品的多样化和附加值。
同时研发新型的针状焦产品，满足不同行业的需求，拓展市场空间。
煤焦油制备针状焦的技术研究对于我国的能源结构调整和节能减排具有重要的意义。
煤系针状焦的生产
煤系针状焦的生产兖矿科蓝煤焦化有限公司于灵陈来福摘要本文主要介绍了一化工公司以煤软沥青、煤油及焦化油为原料试生产煤系针状焦的生产工艺，此次试生产为国内煤系针状焦工业化生产提供了丰富的基础知识及宝贵的试生产经验。
同时探讨了国内煤系针状焦的质量情况，并预测针状焦生产技术在我国将有较快发展，且发展前景比较美好。
关键词针状焦生产工艺质量状况发展前景针状焦是制造高级石墨电极的主要原料，是国家短缺产品。
根据原料路线的不同，针状焦的生产分为石油系和煤系两种，目前国际上针状焦生产技术主要被美国、英国、日本、德国等少数国家垄断。
全世界年产针状焦100万t左右，全部为上述几个国家所垄断，我国每年需要15~20万t，长期依赖进口。
严重地影响了我国碳素工业的发展。
对此，我国从“六五”期间起将针状焦列为国家重点科技攻关项目，20多年来，先后建成了几套针状焦装置，但均属工业性试验的性质。
其中山东民生煤化公司项目办（兖矿科蓝煤焦化有限公司的前身）就是国家针状焦项目试点之一。
民生煤化项目办煤系针状焦装置始建于1989年4月，历经小试验、中试试验、生产试车、装置改造等过程，为煤系针状焦工业化生产提供了丰富的基础知识及宝贵的试生产经验。
1科蓝公司试生产针状焦概况科蓝公司成立前，针状焦工程只建成了第一个工段：原料预处理工段，试产浸渍剂沥青。
公司成立后，立即对后二个工段进行招标，进入工程安装阶段，并进行试生产。
兖矿科蓝煤焦化有限公司曾研究并试生产煤系针状焦的制备方法，以配制的煤软沥青、煤油、洗油为原料，原料经预处理采用沉降分离的方法去除原料的喹啉不溶物后，制得精制沥青，再经500℃-510℃在焦化塔内蒸馏制得延迟焦。
延迟焦进一步通过脱水筛分后进入回转窑，再经炭化制成煤系针状焦。
具体生产工艺简介如下：兖矿科蓝煤焦化有限公司针状焦制造工艺包括原料预处理、延迟焦化、煅烧三个工序。
选定的原料是煤软沥青、煤油（或腊油）及洗油。
1.1原料预处理工艺原料预处理方法采用溶剂发，将煤油（或腊油）与洗油按重量比1：1混合配制成溶剂，此溶剂与软沥青按接近1：1的比例混合后在静置沉降槽中分成重相和轻相；轻相通过管式炉加热。
煤系针状焦现状与生产工艺
作为 ・ 种 新 碳 ｝ 于 料． ”： 其有 低 ｌ 乜 阻啐 、低热 膨Ｊ Ｊ 长 系数 、 垭耐 热性 和耐 钣 化性 特 ｝ １ １ ，使 得其成 为 生产 － 功 率 及超 高功率 墨 叱 微的 良如 柑科 ， ｊ ｉ ： 超 级 电容 和高 能源 ： 次 电池 等领 域 仃Ｉ ｊ人应 前 默 。针 Ｉ 尺 板原 料 不 分为 以石 ｝ ｌ ｌ Ｉ 淤 油 为原料 。 三 产 的 油 系针 状 焦 ｆ 【 ｌ 以煤 纯 州Ｉ ｝ Ｊ Ｊ ｊ 青 及 馏 分 为 原料 的 煤 系 引’ 状 焦 。住针 状 焦ｑ － Ｊ － － ， ： ｝ Ｊ Ｊ ｊ Ｊ ｆ 】 ，｝ ｌ ｈ系针状 焦 占主 导ｔ ｌ ｇ ６ ） ： ， 后… 十 汕 价恪 Ｌ 高 下以及 ｉ ｊ ＿ Ｊ ： 的ｒ ］ 趋 轻 质化 ，使 ｝ ｎ ］ 系ｔ ｔ ‘ ： ｔ ） Ｕ ， ｔ ｉ 原 Ｉ 减 少 ，从而 促进 Ｊ 蝶 系＂ Ｉ 凡焦技 术的 发展 。ｌ ｊ １
ｆ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ＆Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ０ ｒ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ｌ ０ ０ ０ ８ ３
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针状焦的生产工艺流程
针状焦的生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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生产针状焦首先需要进行充分的原料准备。
煤系针状焦国内外生产现状及工艺技术
中钢热能研究院承担的山东济宁煤化公司 ( 万 # $ % （溶剂法） 煤系针状焦 ， 由于资金原因只完成了煤焦 油软沥青的精制工艺，而后序的延迟焦化和高温煅 烧工艺并没有配套完成，其产品只能是高品质黏结 剂沥青或浸渍沥青，主要作为生产冶炼电极的辅 料。近年来，中钢热能研究院已在鞍山市筹建了一 套规模为 ( 万 # $ % 的中试装置， 其中试产品于 (""& 年在东北特钢一炼分厂的 !"@AB 精炼炉上进行工 业试验，制成的电极大部分主要指标达到同类进口 针状焦制成的电极水平。在中试成功的基础上，该 院拟建年产 ) 万 # $ % 针状焦的工业装置，现已完成 主要设备的招标工作， 预计 (""C 年建成投产。 (""D 年 & 月，拥有自主知识产权的煤系针状 焦工业化生产装置在山西宏特煤化工有限公司建 成投产， 设计最终产量为 ’ 万 # 。 目前该公司拟计划 再建 !" 万 # $ % 的针状焦生产装置。 山西省 (""& 年， 朔州市三元炭素有限公司完成了煤系针状焦生产 （E """ # $ %） 工艺技术研究， 并通过了山西省科技厅 组织的科技成果鉴定。国内主要生产公司及其生产 能力见表 (。
融并成为一个大的球体。如果大球体之间再碰撞、 融并后将会形成更大的球体，直到最后球体的形状 不能维持，形成非球中间相—— — 广域流线型、纤维 状或镶嵌型中间相。从物相角度来看，中间相球体 的生成过程是物系内各向同性液相逐渐变成各向 异性小球体的过程；从化学角度来看，它是液相反 应物系内不断进行着的热分解和热缩聚反应达到 一定程度的产物。 #$ # 气流拉焦工艺 在中间相小球体发生解体生成中间相沥青直到 固化前的全过程中， 焦化塔内有气体连续地向一定方 向流动， 这种气流有一定流速， 能够对中间相沥青施 加足够的剪切力但又不产生扰动， 使中间相沥青分子 在向列型有序排列中固化， 最后生成为针状焦。
针状焦生产工艺
针状焦生产工艺
针状焦是目前炼钢和焦炭行业的重要原料，其可以用作烧精钢的去硫剂，用于焦炭的煅烧，也可以作为添加剂和净化剂进行一些特殊的用途。
它的质量和生产程序也直接影响炼钢厂和焦炭厂的生产循环以及最终产品的质量。
因此，针状焦的生产工艺至关重要。
针状焦是采用焦煤、焦油等热解形成，其常用生产工艺主要分为装煤、热处理、烹饪和成品过滤四个主要环节。
首先，装煤阶段是针状焦的第一步，采用物料箱完成焦煤的称重、均匀的倒入焦炉的工作，然后完成烧焦。
其次，在热处理阶段，采用自动控制烧制技术将焦煤燃烧，完成焦炉内焦油分解，燃烧温度通常维持在850~950℃。
在烹饪阶段，在完成烧焦后，应将生产煤从焦炉中取出，然后由振动筛进行筛选，将大小控制在5~10mm以内的针状焦分离出来，并可作为针状焦的原料进行生产，最后装入纸箱压存或者即可加工烧结成型。
最后，成品过滤阶段，将上述结晶的针状焦加入水的比例应在10：1的范围内，采用水浸渗法，将固渣回收再烧制进入到焦炉中，将软渣进行过滤，完成针状焦的筛分，最终完成生产工艺。
综上所述，针状焦是至关重要的原料，它的生产工艺也牵涉到很多方面，但它的制造通常分为装煤、热处理、烹饪和成品过滤四大环节，以保证最终产品的效果。
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦是一种重要的工艺流程，可以有效提高焦炭的质量和产量。
本文将
介绍煤焦油制备针状焦的技术研究。
针状焦是一种优质的炭材料，具有高密度、高热值、低杂质等特点，广泛应用于冶金、化工、电力等行业。
制备针状焦的关键是控制煤焦油的特性和加工参数。
煤的选择是制备针状焦的关键。
选择具有较高固定碳和较低挥发分的煤种，可以提高
焦炭的质量。
煤的粒度也需要控制在适当范围内，一般为3-25毫米。
煤焦油的处理对于制备针状焦也至关重要。
煤焦油中的杂质和挥发分会影响焦炭的质量，因此需要进行脱硫、脱氮、脱氧等处理。
还可以通过加入适量的添加剂来改善煤焦油
的流动性和黏度。
然后，煤焦油的加工参数对于制备针状焦也有较大影响。
加工参数包括加热温度、加
热时间和加热方式等。
一般来说，高温和长时间的加热有利于形成针状焦。
不同的加热方式，如电加热、气体加热和直接加热等，也会对焦炭的形成产生影响。
煤焦油制备针状焦的工艺流程还包括冷却和干燥等环节。
通过适当的冷却和干燥处理，可以增加焦炭的硬度和强度。
煤系针状焦生产工艺
针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。
其按原料不同分为油系和煤系两种。
以石油重油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。
两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。
由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。
加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。
于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。
1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产,使油系和煤系针状焦市场共存。
国内针状焦技术开发工作启步较晚。
近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。
90年代中期煤系针状焦和石油系针状焦工业化装置先后建成并投入生产。
沿海化工煤系针状焦采用鞍山焦化耐火材料设计研究院专利技术。
装置始建于1992年4月，1994年6月完成装置建设转入试车及以原专利技术为基础的工业化技术研究。
历经生产试车、装置改造、技术改进等过程，1998年煤系针状焦工业化突破了工艺顺行关，实现了连续生产,产品用于制造高级石墨电极煤系针状焦生产工艺针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。
其按原料不同分为油系和煤系两种。
以石油重油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。
两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。
由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。
加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。
于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。
宁夏百川针状焦生产流程
宁夏百川针状焦生产流程宁夏百川针状焦是一种特殊的焦炭产品，以下是它的生产流程的详细解释。
1. 原料准备：宁夏百川针状焦的主要原料是煤炭。
首先，选取适合的煤炭作为原料，通常选择具有高固定碳和低灰份的煤种。
然后将煤炭进行破碎和筛分，以得到合适的颗粒大小。
2. 煤炭预处理：在煤炭进入焦炉前，需要对其进行一些预处理。
这包括除尘、干燥和脱硫等步骤。
除尘可以减少煤炭中的杂质含量，干燥可以降低煤炭的水分含量，而脱硫则可以减少煤炭中的硫含量。
3. 焦炉炼焦：准备好的煤炭颗粒被送入焦炉进行炼焦过程。
焦炉是一个密封的高温炉，煤炭在高温下经历一系列的物理和化学变化，最终转化为焦炭。
这个过程包括预热、干馏和冷却等阶段。
-预热：煤炭颗粒在焦炉的下部预热区域被加热至较高温度，这样可以提高焦化过程的效率。
-干馏：在焦炉的中部炼焦区域，煤炭颗粒经历干馏过程，其中部分挥发分被释放出来，形成焦油和煤气。
焦油和煤气经过冷却和净化后，可以用于其他工业用途。
-冷却：在焦炉的上部冷却区域，煤炭颗粒冷却至室温。
冷却过程是控制焦炭质量和形状的关键环节。
4. 焦炭处理：产生的焦炭经过一系列的处理步骤，以获得符合要求的针状焦。
-破碎和筛分：焦炭经过破碎和筛分，以得到具有一定颗粒大小的针状焦产品。
-补炭：根据需要，可以对针状焦进行补炭处理，即向焦炭中添加一定比例的煤焦油或焦炭粉末，以提高焦炭的强度和稳定性。
-包装和存储：最后，针状焦被包装和储存，以便运输和销售。
以上就是宁夏百川针状焦的生产流程的简要解释。
这个过程中涉及到了煤炭的预处理、焦炉炼焦和焦炭的后续处理等多个步骤，每个步骤都对最终的针状焦产品的质量和性能有着重要的影响。
针状焦生产工艺
针状焦生产工艺针状焦是一种石油焦炭的变种，由于其纤维状的形状特点，被广泛用于生产一次性针管和纤维制品等行业。
下面将介绍针状焦的生产工艺。
第一步是选择合适的煤炭原料。
煤炭是针状焦的主要原料，因此需要选择高质量的煤炭。
通常采用的煤种是桐木煤和褐煤，这两种煤炭含有较高的挥发分和焦炭质量较好。
此外，还需要按照一定比例混合不同种类的煤炭，以达到最佳的焦炭质量和产量。
第二步是煤炭的破碎和粉碎。
为了提高煤炭的反应性和焦炭的质量，需要将煤炭进行适当的破碎和粉碎。
通常采用的方法是将煤炭放入破碎机中进行初步破碎，然后将破碎后的煤炭经过颚式破碎机进行粉碎，最后通过细碎机进行细碎。
第三步是煤炭的干燥。
煤炭是含有一定水分的，为了提高煤炭的燃烧性能和焦炭的质量，需要对煤炭进行干燥处理。
通常采用的方法是将湿煤炭放入干燥机中，经过高温加热，将煤炭中的水分蒸发掉，使煤炭的含水率降低到一定的范围。
第四步是煤炭的预压制。
为了提高焦炭的密度和机械强度，需要对煤炭进行预压制。
通常采用的方法是将干燥后的煤炭放入预压机中，经过一定的压力和时间压制，使煤炭形成一定的密度和形状。
第五步是煤炭的碳化。
碳化是将煤炭在高温下进行加热，使之发生热解，生成焦炭的过程。
通常采用的方法是将预压制后的煤炭放入碳化炉中，通过控制炉内温度和时间，使煤炭在适当的条件下进行碳化。
第六步是焦炭的冷却和分级。
在碳化后，焦炭会呈现高温状态，为了使焦炭迅速冷却并保持一定的尺寸，需要将焦炭放入冷却器中进行冷却。
冷却后的焦炭还需要进行分级，根据不同的规格和尺寸进行分组和包装。
最后一步是焦炭的成品输送和储存。
通过输送带和输送机将成品焦炭输送到指定的储存区域，并进行储存。
储存期间需要注意防潮和防火防爆，以免发生意外事故。
综上所述，针状焦生产工艺包括原料选择、破碎粉碎、干燥、预压制、碳化、冷却分级、成品输送和储存等多个环节。
通过合理的工艺控制和技术手段，可以生产出质量优良的针状焦产品。
煤焦油制备针状焦的技术研究
煤焦油制备针状焦的技术研究煤焦油是一种常用的化工原料，可以用于制备许多化学品，例如染料、橡胶、烟草、药品、沥青等。
而制备针状焦可以使煤焦油更加高效的利用，同时也可以为其他工业领域提供更多的材料。
针状焦由于其高比表面积、高孔隙度等特性，在许多领域有着广泛的应用，如电极材料、过滤材料、催化剂载体等。
本文主要介绍煤焦油制备针状焦的技术。
一、针状焦的制备方法煤焦油制备针状焦的方法主要有两种：电弧放电法和喷雾干燥法。
1.电弧放电法电弧放电法将煤焦油在电极间产生放电，使之快速加热分解生成针状焦。
其原理是利用高能电场使煤焦油中的大分子化合物在高温下分解裂解，形成针状结构。
电极通常为铜柱，电极之间设置较小的间隙，利用电子放电产生的高温高压和离子的化学反应，经过一系列物理化学变化生成针状焦。
2.喷雾干燥法喷雾干燥法是将煤焦油喷入超高温反应器中，使其快速分解，产生针状结构。
该方法通常在高温高压下进行，起到加速化学反应的作用。
通过喷嘴将煤焦油在气流的作用下形成细小的雾滴，再在反应器中进行干燥、炭化等一系列变化，最终产生针状焦。
二、影响针状焦品质的因素1.原料质量煤焦油的成分复杂，品质差异较大。
同样的制备工艺，不同品质的煤焦油制得的针状焦品质也会有所不同。
因此，选择高质量的煤焦油是制备高品质针状焦的重要前提。
2.加工工艺制备过程的参数设置和加工工艺也会直接影响到针状焦的品质。
例如电极的大小和间距、放电电压、电流强度等参数均会影响针状焦的形成，喷雾干燥法中的干燥温度、反应器压力等都会对针状焦的形成和品质产生影响。
3.加工设备影响针状焦品质的因素还包括加工设备的质量和效率。
例如，亚信的式的反应器能够在短时间内将煤焦油煨干，加速炭化反应，从而更快地得到高质量的针状焦。
三、针状焦的应用1.电极材料针状焦作为电极材料，主要应用于电解液中的金属还原和金属电沉积等过程中。
针状焦的高比表面积和孔隙度为电极提供了更多的表面反应活性，从而实现更高效的电化学反应。
煤系针状焦生产工艺
煤系针状焦生产工艺针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。
其按原料不同分为油系和煤系两种。
以石油重油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。
两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。
由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。
加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。
于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。
1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产,使油系和煤系针状焦市场共存。
国内针状焦技术开发工作启步较晚。
近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。
90年代中期煤系针状焦和石油系针状焦工业化装置先后建成并投入生产。
沿海化工煤系针状焦采用鞍山焦化耐火材料设计研究院专利技术。
装置始建于1992年4月，1994年6月完成装置建设转入试车及以原专利技术为基础的工业化技术研究。
历经生产试车、装置改造、技术改进等过程，1998年煤系针状焦工业化突破了工艺顺行关，实现了连续生产,产品用于制造高级石墨电极。
下面对煤系针状焦生产工艺做简要介绍。
1工艺流程沿海化工针状焦制造工艺包括原料预处理、延迟焦化、煅烧三个工序（工艺流程见图1 ）。
选定的料是鞍钢焦化厂的煤焦油沥青及其馏分。
图1煤系针状焦工艺流程示意图1.1原料预处理煤沥青在一定的加热条件下，沥青分子通过低聚和脱氢缩聚反应，进而形成平面状大分子的缩聚物。
分子量越大，分子间的范德华力也越强，这些平面状大分子经聚集、成核过程，形成更大的小球。
小球体是光学各向异性的，而生成小球体的沥青母体是各向同性的，小球体一旦生成，在偏光显微镜下就能见到。
初生的小球体系的表面能最小。
这样的小球比形成它们的各向同性分子量低的母相沥青表面张力大。
因此，两个小球相遇时，平面状大分子层面彼此插入，小球体融并，使体系处于更稳定的热力学状态，融并后仍成球形，以保持体系的最低表面自由能。
国内煤系针状焦的制备工艺
国内煤系针状焦的制备工艺1精制煤焦油软沥青的制备Treasure in the heart针状焦的制备对原料有严格的要求，技术关键在于控制煤焦油沥青中的喹啉不溶物的含量和合理的分子量分布。
目前国内已经进行工业化试验的原料预处理工艺有：闪蒸热缩聚工艺和溶剂萃取沉降工艺。
闪蒸热缩聚技术是在不添加溶剂的条件下对原料软沥青进行加热闪蒸，除去喹啉不溶物及机械杂质（包括原生喹啉不溶物），然后再将纯净的闪蒸油进行热缩聚处理，获得适宜软化点和分子量分布的精制沥青。
在生产中如何确定合适的热处理条件，既能有效控制反应深度，使原料有效成分甲苯可溶物和β组分含量调整到合适的指标，又能保证生产的连续顺行是该技术的关键。
由于闪蒸油的芳香度较高，分子量分布较为集中，在热缩聚过程中其反应行为可控性差，温度低，不易发生缩聚反应，一旦达到反应条件，反应速度很快，物料粘度急剧上升，导致热缩聚条件的恶化，使生产系统不能保持长周期运行。
溶剂萃取沉降法是采用2种BMCI值为5～70的溶剂对煤焦油软沥青进行萃取处理，在此情况下原生QI易于生成絮凝物，然后经过静置沉降将其分离出去，将已除掉QI的轻相部分进行蒸馏，回收溶剂，获得精制软沥青。
此方法的技术关键是控制合理的精制沥青回收率，同时使重相沥青具有良好的流动性，保证工艺顺行。
2延迟焦化制备生焦Treasure in the heart由原料预处理工艺获得的精制软沥青进入原料缓冲罐后，用原料泵送出，与高温的焦化重油换热后进入分馏塔底，在分馏塔底与焦化塔顶来的高温焦化油气接触换热，使部分重质组分冷凝下来，未冷凝下来的组分沿分馏塔上升，分馏出焦化煤气、焦化轻油和焦化重油。
分馏塔底的焦化油经加热炉进料泵送入加热炉，加热到505℃后送入焦化塔。
焦化塔内连续进料24h（或36h)，塔内焦化油连续发生热分解热缩聚反应，逐渐固化生成生焦，生成的焦化油气从焦化塔顶逸出进入分馏塔。
一塔进料结束后，导入另一塔进料。
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针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。
其按原料不同分为油系和煤系两种。
以石油重油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。
两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。
由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。
加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。
于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。
1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产，使油系和煤系针状焦市场共存。
国内针状焦技术开发工作启步较晚。
近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。
90年代中期煤系针状焦和石油系针状焦工业化装置先后建成并投入生产。
沿海化工煤系针状焦采用鞍山焦化耐火材料设计研究院专利技术。
装置始建于1992年4月，1994年6月完成装置建设转入试车及以原专利技术为基础的工业化技术研究。
历经生产试车、装置改造、技术改进等过程，1998年煤系针状焦工业化突破了工艺顺行关，实现了连续生产，产品用于制造高级石墨电极煤系针状焦生产工艺针状焦是制造高级石墨电极的主要原料。
其按原料不同分为油系和煤系两种。
以石油重油为原料生产的针状焦为油系，以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系。
两种针状焦生产工艺不完全相同，但用途基本相同。
美国在50年代后期首先掌握了石油系针状焦的生产技术。
由于石油加工趋向催化裂化等轻质化深加工方向发展，致使油系针状焦原料减少。
加之70年代两次石油危机，更使人们感到原料供应的不稳定。
于是，70年代以来，日本、德国等国家均致力于开发煤系针状焦技术。
1979年，日本煤系针状焦实现工业化生产，使油系和煤系针状焦市场共存。
国内针状焦技术开发工作启步较晚。
近年，随着国内电炉炼钢工业的发展和电极生产技术的进步，针状焦需求量逐年增加，针状焦生产技术也有了较大进展。
90年代中期煤系针状焦和石油系针状焦工业化装置先后建成并投入生产。
沿海化工煤系针状焦采用鞍山焦化耐火材料设计研究院专利技术。
装置始建于1992年4月，1994年6月完成装置建设转入试车及以原专利技术为基础的工业化技术研究。
历经生产试车、装置改造、技术改进等过程，1998年煤系针状焦工业化突破了工艺顺行关，实现了连续生产，产品用于制造高级石墨电极。
下面对煤系针状焦生产工艺做简要介绍。
1工艺流程沿海化工针状焦制造工艺包括原料预处理、延迟焦化、煅烧三个工序（工艺流程见图1 ）。
选定的料是鞍钢焦化厂的煤焦油沥青及其馏分。
图1煤系针状焦工艺流程示意图1.1原料预处理煤沥青在一定的加热条件下，沥青分子通过低聚和脱氢缩聚反应，进而形成平面状大分子的缩聚物。
分子量越大，分子间的范德华力也越强，这些平面状大分子经聚集、成核过程，形成更大的小球。
小球体是光学各向异性的，而生成小球体的沥青母体是各向同性的，小球体一旦生成，在偏光显微镜下就能见到。
初生的小球体系的表面能最小。
这样的小球比形成它们的各向同性分子量低的母相沥青表面张力大。
因此，两个小球相遇时，平面状大分子层面彼此插入，小球体融并，使体系处于更稳定的热力学状态，融并后仍成球形，以保持体系的最低表面自由能。
小球经多次融并，直径逐渐变大。
当直径大到表面张力难以维持其球状时，球状开始解体，成为一团一片的连续性流动态组织，称为相变。
这种由沥青小球体解体之后形成的物质，称为中间相。
组成小球体的物质，也是一种中间相物质，所以称中间相小球体。
中间相小球体是针状焦取向成焦的基本物质[1]。
但是，煤沥青中含有一定杂质（包括原生QI），它们附着在中间相周围，阻碍着球状晶体的长大、融并。
焦化后也不能得到纤维结构良好的针状焦组织。
因此，对煤沥青原料进行预处理，首先除去其中的有害小球体生长的杂质，然后再经热处理进行组分调制，获得满足针状焦生产需要的原料，这是原料预处理的目的，也是用煤沥青生产针状焦的必要条件。
1.2原料预处理方法沿海化工针状焦生产采用改质法技术在不添加溶剂的条件下对原料进行加热处理，经闪蒸除去原料中杂质（包括原生喹啉不溶物），然后再将纯净原料油进一步的热处理，获得适宜组分，满足制取针状焦需要并同时生产炭黑原料油或电极沥青等产品。
但是，在生产中如何确定合适的热处理条件，即能有效控制反应深度，使原料有效成份――B组分含量调到合适的指标，又能保证生产的连续、顺行是本技术的关键。
由于煤沥青及馏份的芳香度高（达90%以上），其反应活性低，因此在热处理过程中其反应行为可控性差。
温度低，不易发生反应。
一旦达到反应条件，反应速度很快，物料粘度急剧上升，导致热处理条件的恶化，使生产系统不能保持长周期运行。
在热处理过程中，物料性能随温度变化对系统连续运行状况有一定的影响，见表1。
表1热处理温度对物料性能及运行周期的影响性能参数热处理温度/C < 410410- 420430 〜440450B组分含量/% 2.0以下3.0〜7.01020系统边疆运行周期20天10天一周E100（恩氏粘度）< 1.70 < 2.50软化点/C 10201.3延迟焦化条件管式炉出口最高温度一般控制在不大于510 C。
塔内温度高于460 C要保持6h以上时间。
由于针状焦与沥青焦成焦机理不完全相同，因此，必须正确选择操作参数满足中间相小球体的热转化过程和生成针状焦的条件。
表2是相同原料不同工艺条件的三个批次针状焦质量变化情况。
由表2可知三个批次的针状焦，原料条件基本相同，但质量差异很明显。
这说明，在原料条件基本相同的情况下，针状焦质量的关键是工艺条件的优化选择。
在焦化生产中，要综合考虑温度、压力、循环比、升温速率等诸因素对生焦质量的影响及塔内气速对焦结构的定向作用等。
表2相同原料不同批次针状焦质量状况指标I 9-5 n 9-7 川9-8真密度/（g/ cm3）2.112.122.12 〜2.13灰分/%0.260.220.22挥发分/%0.6 〜0.750.6〜0.70.4 〜0.55CTE心0-6/ C）（室温〜600C ）2.131.821.64外观（针状结构明显）/%507085初步试验研究表明：在焦化反应初期，以相对高的压力操作，反应后期以一定速率降低焦化塔压力比在后期恒压下生产的针状焦质量要好，且焦炭收率高。
分析认为，焦化初期塔中保持较高压力，对中间相各向异性发展有利，在此条件下，挥发性物质在焦化塔中留存较多，并通过溶解或氢转移来缓和焦化反应，使焦化物料保持较低的粘度，利于中间相小球充分地长大，融并。
在焦化后期，以一定速率降压，会驱使大的中间相分子在固化时按一定途径放出气体，以均匀气速拉焦”可以形成结晶度好的针状焦。
关于循环比（R）也是延迟焦化生产的主要工艺参数。
选择R大小，与原料性能有关。
不同原料选择R大小不同，所以只有相同原料讨论R的大小对焦化生产的影响才有可比性。
另外，根据日本三菱的生产经验，进入焦化塔的原料油焦化性物质的浓度（康拉逊炭值）会影响结晶速度，进而影响到针状焦质量。
因此进焦化塔原料的康拉逊炭值有必要加以控制，一般以不大于30 %为宜［2］。
其次，由于塔内各处条件的偏差将造成塔内原料反应情况偏差，因而塔内各处生焦的质量不均匀。
对此，也进行了一些研究。
一般塔中部或中上部生焦质量最好,纤维结构清晰，孔隙均匀。
塔下部的焦质最差，其量约占每塔焦总量的15%。
1.4煅烧热工制度研究在焦化塔内生成的生焦，真密度为 1.40〜1.42g/cm3,挥发分7%〜9%。
此生焦需进一步加热处理，使针状焦各项理化指标及导电性能符合石墨电极原料的要求。
试验研究情况说明，炭材料煅烧过程中，挥发分逸出和分子结构发生变化的综合作用，将使煅烧物料导电性能提高［3］。
而煅烧料真密度的提高，主要是由于煅烧料在高温下不断逸出挥发分并同时发生分解、缩聚反应，导致结构重排和体积收缩的结果。
因此，同样的生焦质量，煅烧温度越高，煅后焦挥发分越低，真密度越高，针状焦质量越好（见表 3 ）°表3针状焦挥发分、真密度随温度变化情况煅烧温度/ C 1100 〜12001200 〜13001350±501450±50挥发分/%0.75〜0.90.7〜0.80.6 〜0.7 < 0.55真密度/g/cm32.04 〜2.082.09〜2.102.112.12 〜2.13但煅烧温度过高，受到煅烧炉耐火材料质量的限制。
因此用罐式炉煅烧针状焦，一方面要考虑保证针状焦质量的需要，又要考虑煅烧设备使用寿命。
煅烧温度最高不能超过 1 500C, 一般可以严格控制在(1450±50)C，但操作难度大。
针状焦在煅烧带停留时间相对沥青焦增加一倍以上的时间。
在生焦质量稳定前题下，针状焦质量基本保持稳定。
2国产煤系针状焦前景展望与日本煤系针状焦质量情况比较(见表4)。
与日本煤系针状焦微观结构对比见图2。
表5为(002)晶面的X射线衍射结果。
制成电极的质量情况见表6。
综合上述情况，国产煤系针状焦与日本针状焦相比，主要问题是CTE和电阻率偏高。
表4与日本煤系针状焦质量指标对比项目日本针状焦*沿海化工针状焦新日铁三菱真密度/g/cm32.10 〜2.122.12 〜2.142.12 〜2.13硫分/%0.3 〜0.40.2 〜0.30.2 〜0.4灰分/%0.20 〜0.500.08 < 0.25挥发分/%0.6 〜0.90.6 〜0.90.4 〜0.6CTE/(10-6/ C) △1.70 〜1.901.70 〜1.902.60 〜2.80注：*1998 , 1999年进口针状焦实测结果；厶“。
焙烧，室温〜600C测试。
表5 (002)晶面X射线衍射法测定结果序号2 0 /(晶面nm衍射线半高宽/( )Lc/nm1#25.7530.34562.6735.08742#25.6160.34752.6963.15313#25.7140.34652.0834.0808表6 (002)晶面X射线衍射法测定结果规格体积密度/g/cm3抗折强度/MPa弹性模量/GPa灰分/%CTE/(10-6/ C )真密度/g/cm3电阻率/ .r数据来源① 250mm1.7118.0811.79 5.86 大同炭素厂① 300mm1.7114.049.910.052.132.227.2 上海炭素厂① 350mm1.39.867.00.081.75 5.4 抚顺炭素厂① 500mm1.6611.878.640.052.132.247.6 兰州炭素厂图2煤系针状焦X射线衍射分析谱图1#.3#—沿海化工针状焦；2# —新日铁针状焦初步研究认为，降低CTE和电阻率应从调整原料结构、性能入手。