针状焦碳材料
电池负极材料 针状焦
电池负极材料针状焦全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电池是我们日常生活中不可或缺的电源装置,它们为我们的手机、笔记本电脑、手表等提供了便利的电力支持。
电池的负极材料是电池的重要组成部分之一,而针状焦是一种常用的电池负极材料,具有优异的性能和稳定性。
本文将深入探讨针状焦的特点、制备方法和应用领域。
一、针状焦的特点针状焦是一种由石墨颗粒组成的石墨化碳材料,具有细长的形态,类似于针状的结构。
它的特点主要有以下几个方面:1. 高比表面积:由于针状焦的形态呈现细长的结构,使得其比表面积较大,有利于电荷传输和储存。
2. 良好的导电性:针状焦的碳材料具有良好的导电性能,能够有效地传导电荷,提高电池的充放电效率。
3. 稳定性高:针状焦具有很高的化学稳定性,能够充分保障电池的使用寿命和安全性。
4. 具有可再生性:针状焦材料可以通过再生和重复利用,降低生产成本,是一种环保的材料选择。
二、针状焦的制备方法针状焦的制备方法多种多样,常见的包括碳纳米管模板法、化学气相沉积法、碳化物法等。
碳纳米管模板法是一种常用的制备方法,具体步骤如下:1. 制备碳纳米管模板:先制备碳纳米管模板,通过化学气相沉积法在碳纳米管模板表面生成针状焦。
2. 洗涤和干燥:将得到的针状焦材料进行洗涤和干燥处理,去除杂质和溶剂,得到纯净的针状焦材料。
3. 表征和分析:利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对针状焦材料进行表征和分析,评估其结构和性能。
4. 应用领域:将制备好的针状焦材料应用于锂离子电池、超级电容器等电化学器件中,提高器件的性能和循环稳定性。
三、针状焦的应用领域由于针状焦具有优异的性能和稳定性,被广泛应用于各种电池和电化学器件中。
主要的应用领域包括:1. 锂离子电池:针状焦作为电池的负极材料,能够提高电池的能量密度和循环寿命,广泛应用于手机、笔记本电脑等电子产品中。
2. 超级电容器:针状焦具有高比表面积和良好的导电性,适合用作超级电容器的电极材料,提高电容器的能量存储和放电速度。
针状焦研究报告
针状焦研究报告针状焦是一种煤炭产品,由高温热解后的煤转化而成。
针状焦具有硬度高、热值高、挥发分低、灰分少等优点,因此被广泛应用于铁合金和其他冶金行业。
本文旨在对针状焦的性质、应用以及市场前景进行研究。
一、针状焦的性质1. 物理特性针状焦的主要成分为碳素,具有黑色或深灰色的外观。
其形状类似于细长的针,因此得名。
它的硬度非常高,能够经受高温和高压的反应。
2. 化学成分针状焦的主要成分为碳素,含量一般在90%以上。
此外,它还含有少量杂质,如硫、氮、氧和灰分等。
3. 技术指标针状焦的技术指标主要包括热值、硬度、挥发分、灰分等,其中热值和硬度是衡量其性质的主要参数。
一般来说,针状焦的热值在7000 kcal/kg以上,硬度在95以上。
二、针状焦的应用针状焦的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 铁合金行业针状焦是铁合金生产中不可缺少的原料之一。
它可以作为还原剂,参与铁合金的生产过程,从而提高铁合金的产量和质量。
2. 其他冶金行业针状焦还可以作为其他冶金行业的原料之一,如钢铁、铝工业等。
它可以用于冶炼和炼钢,提高金属的质量和成品率。
3. 燃料行业针状焦的高热值和低挥发分使其成为一种优质的燃料,可以用于发电、供暖等领域。
4. 化工行业针状焦还可以用于化学反应中的还原剂和催化剂,促进化学反应的进行。
三、针状焦的市场前景针状焦作为一种优质的冶金原料,其市场前景非常广阔。
当前,针状焦的需求量逐年增加,主要受益于工业化进程的推动。
尤其是针状焦在铁合金生产中的应用越来越广泛,铁合金行业对针状焦市场的需求将是未来几年的主要增长点。
此外,针状焦在其他冶金行业、燃料行业和化工行业等领域的应用也将持续扩大,为针状焦市场的发展提供了更多的契机。
综上所述,针状焦是一种极具潜力的冶金原料,具有优异的性质和广泛的应用前景。
未来,随着工业化进程的不断推进,针状焦市场的需求将持续增长,前景十分可观。
电池负极材料 针状焦
电池负极材料针状焦
针状焦是一种常用于锂离子电池负极材料的碳材料。
它具有高
比表面积和良好的导电性能,适合用于储存和释放锂离子。
针状焦
的高比表面积可以提高电极与电解质之间的接触面积,从而改善电
池的充放电性能。
此外,针状焦还具有较高的化学稳定性和机械强度,有利于延长电池的使用寿命。
在锂离子电池中,针状焦作为负
极材料能够提供良好的循环稳定性和高能量密度,因此被广泛应用
于电动汽车、便携式电子设备等领域。
从材料角度来看,针状焦具有独特的形态和结构,其纳米级的
孔隙结构有利于锂离子的嵌入和脱嵌,从而提高电池的充放电效率。
另外,针状焦还具有较高的导电性能和良好的化学稳定性,能够有
效地减少电池的内阻,提高电池的循环寿命和安全性能。
从应用角度来看,针状焦作为电池负极材料具有很好的发展前景。
随着电动汽车、储能设备等市场的快速增长,对电池的能量密度、循环寿命、安全性等方面提出了更高的要求,而针状焦作为一
种优秀的负极材料,能够满足这些要求。
因此,针状焦在锂离子电
池领域有着广阔的应用前景。
总的来说,针状焦作为电池负极材料具有独特的结构和优异的性能,能够有效提高电池的能量密度、循环寿命和安全性能,因此在电动汽车、储能设备等领域有着广泛的应用前景。
电池级针状焦
电池级针状焦电池级针状焦是一种具有特殊形态的碳材料,其独特的结构和性质使其在能源领域具有广阔的应用前景。
本文将从材料结构、制备方法、性能特点和应用领域四个方面进行介绍和分析。
一、材料结构电池级针状焦是由碳纳米管和石墨烯等碳材料组成的。
其结构类似于一根根细长的针,具有较大的比表面积和孔隙结构。
这种独特的结构使得电池级针状焦具有良好的导电性和离子传输性能,能够提高电池的储能效率和循环稳定性。
二、制备方法电池级针状焦的制备方法主要有热解法、化学气相沉积法和模板法等。
其中,热解法是最常用的一种方法,通过在高温下将碳前体材料进行热解,形成针状结构。
化学气相沉积法则是通过在特定的气氛条件下,利用化学反应生成针状结构。
而模板法则是利用模板的形状,在其表面沉积碳材料,形成针状结构。
三、性能特点电池级针状焦具有许多优异的性能特点。
首先,由于其较大的比表面积和孔隙结构,使得电池级针状焦具有较高的储能密度和电容量,能够提高电池的能量存储能力。
其次,电池级针状焦具有良好的导电性和离子传输性能,能够提高电池的充放电速率和循环寿命。
此外,电池级针状焦还具有较好的化学稳定性和热稳定性,能够提高电池的安全性和稳定性。
四、应用领域电池级针状焦在能源领域具有广泛的应用前景。
首先,电池级针状焦可以应用于锂离子电池和钠离子电池等储能设备中,提高电池的储能密度和循环寿命。
其次,电池级针状焦还可以应用于超级电容器中,提高电容器的能量存储能力和充放电速率。
此外,电池级针状焦还可以应用于太阳能电池和燃料电池等能源转换设备中,提高能源转换效率和稳定性。
电池级针状焦作为一种具有特殊形态的碳材料,具有良好的导电性和离子传输性能,能够提高电池的储能效率和循环稳定性。
其在能源领域的应用前景广阔,可以应用于储能设备、能源转换设备等领域,为能源领域的发展和应用提供了新的可能性。
随着科学技术的不断进步和创新,相信电池级针状焦的应用前景将会更加广阔。
针状焦在锂离子电池负极材料上的应用及要求
针状焦在锂离子电池负极材料上的应用及要求1. 引言针状焦是一种新型的碳材料,具有独特的一维纳米结构和优异的物理化学性能,在锂离子电池负极材料领域展现出广阔的应用前景。
相比于传统的石墨负极材料,针状焦具有更高的理论比容量、更好的导电性和机械稳定性,因此被视为新一代高性能锂离子电池负极材料的有力候选者。
2. 针状焦的结构和性能针状焦是由碳纳米管或碳纤维通过催化气相沉积法制备而成的一维纳米碳材料。
它具有高长径比的针状结构,直径通常在10-100纳米范围内,长度可达几十微米。
这种独特的纳米结构赋予了针状焦优异的电化学性能,包括:a) 高比容量:理论比容量可达1116 mAh/g,远高于石墨的372 mAh/g。
b) 优良的导电性:一维纳米结构有利于电子传输,提高了材料的导电性。
c) 良好的机械稳定性:纳米针状结构可有效缓解锂离子嵌入/脱嵌过程中的体积变化,从而提高循环稳定性。
d) 大的比表面积:高比表面积有利于电解液的渗透和锂离子的传输。
3. 针状焦在锂离子电池负极材料中的应用针状焦作为锂离子电池负极材料,已经在许多研究中展现出优异的电化学性能。
通过对针状焦进行表面改性、复合化等策略,可以进一步提升其电化学性能。
例如,在针状焦表面包覆氧化物或导电聚合物,可以提高其导电性和结构稳定性;将针状焦与其他碳材料或金属氧化物复合,可以形成互补的结构和性能。
4. 针状焦在锂离子电池负极材料中的要求尽管针状焦展现出巨大的应用潜力,但要实现其商业化应用,仍需满足以下几个方面的要求:a) 提高材料的结构完整性和循环稳定性,避免材料在长期循环过程中发生结构破坏和电化学失活。
b) 优化针状焦的制备工艺,实现大规模、低成本的制备,确保材料的质量和性能可控。
c) 深入研究针状焦与电解液的相容性,设计合适的电解液体系,提高电池的安全性和使用寿命。
d) 开发针状焦基电池的组装工艺,确保电池的一致性和可靠性。
5. 总结针状焦作为一种新型的一维纳米碳材料,在锂离子电池负极材料领域展现出巨大的应用潜力。
针状焦 软碳
针状焦软碳
"针状焦"和"软碳"都是与碳材料相关的术语,它们分别描述了碳材料的形态和性质。
针状焦(Needle Coke):针状焦是一种高度结晶的碳材料,其主要特征是具有纤维状的结构,形成了长而细的针状晶体。
这种结构赋予了针状焦优异的物理和化学性质,使其在一些特殊的工业领域得到应用,例如制造高性能的碳材料,如高级石墨电极用于电弧炉。
软碳(Soft Carbon):软碳是一种相对较松软的碳材料,其结构不如硬碳那么致密。
软碳通常具有较高的导电性和导热性,因此在一些应用中用于制造电池、导电材料等。
软碳的形成与制备条件、碳化物种类等因素有关。
这两种碳材料在不同的工业领域都有着特定的应用。
针状焦主要用于高性能碳制品的制造,而软碳则更广泛地应用于电池、导电材料等方面。
请注意,具体的应用和性质还取决于具体的制备工艺和碳材料的纯度等因素。
《煤系针状焦-纳米炭材料的制备及储钠性能研究》范文
《煤系针状焦-纳米炭材料的制备及储钠性能研究》篇一煤系针状焦-纳米炭材料的制备及储钠性能研究一、引言随着电动汽车、智能电网和可再生能源等领域的快速发展,能源存储技术成为了当前研究的热点。
在众多能源存储材料中,炭材料因其具有高比表面积、良好的导电性、优异的化学稳定性等特点,被广泛应用于电池材料中。
其中,煤系针状焦/纳米炭材料因其独特的结构和优异的性能,在储钠领域表现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究煤系针状焦/纳米炭材料的制备工艺及其储钠性能。
二、煤系针状焦/纳米炭材料的制备煤系针状焦/纳米炭材料的制备主要分为原料准备、炭化、活化等步骤。
1. 原料准备选用合适的煤系原料,如煤焦油、煤沥青等,进行破碎、混合、干燥等预处理,以提高原料的均匀性和反应活性。
2. 炭化将预处理后的原料放入炭化炉中,在高温条件下进行炭化反应。
通过控制炭化温度和时间,使原料中的有机物分解并形成初步的炭结构。
3. 活化将炭化后的产物进行活化处理,通过物理或化学方法增加其比表面积和孔隙结构。
常用的活化方法包括化学活化法、物理活化法等。
活化过程中需控制活化剂种类、浓度、活化温度和时间等参数,以获得理想的纳米炭结构。
三、储钠性能研究煤系针状焦/纳米炭材料在储钠领域的应用主要得益于其独特的结构和优异的物理化学性质。
本部分将从材料结构、电化学性能、循环稳定性等方面对煤系针状焦/纳米炭材料的储钠性能进行研究。
1. 材料结构分析利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段,对煤系针状焦/纳米炭材料的微观结构进行表征。
通过分析材料的晶型、孔隙结构、表面形态等参数,为后续的电化学性能研究提供依据。
2. 电化学性能研究将煤系针状焦/纳米炭材料作为电池负极材料,与钠金属正极组装成钠离子电池,测试其电化学性能。
通过循环伏安法(CV)、恒流充放电测试等方法,研究材料的比容量、充放电效率、能量密度等参数。
此外,还需考察材料在充放电过程中的结构变化和容量衰减情况。
2024年针状焦市场前景分析
2024年针状焦市场前景分析概述针状焦是一种关键的原材料,在电解铝和钢铁生产过程中被广泛使用。
由于其重要性,我们有必要对针状焦市场的前景进行分析。
本文将介绍针状焦的定义、产地、需求和供应情况,并展望其未来的前景。
定义针状焦是指直径在0.2至3毫米的人造焦炭颗粒。
它由高温炼焦过程中产生的挥发分析出,并经过特殊处理形成。
针状焦具有良好的导电性和化学稳定性,是电解铝和钢铁生产过程中不可或缺的原材料。
产地全球针状焦的主要产地包括中国、日本、印度、美国和俄罗斯等国家。
中国是世界上最大的针状焦生产国家,占据了全球市场的重要地位。
此外,日本和印度等国家也在针状焦生产方面有一定的产能。
需求针状焦的主要需求来自于电解铝和钢铁行业。
随着经济的发展和工业化进程的加快,全球对铝和钢铁的需求持续增长,进而推动了针状焦市场的发展。
此外,电动汽车、航空航天和建材等领域对钢铁和铝的需求也在不断增加,进一步促进了针状焦的需求。
供应由于针状焦的生产过程相对较复杂,目前全球供应仍然相对紧张。
主要的针状焦生产厂家通过技术创新和生产效率提升来满足市场需求。
然而,由于全球产能的局限性和环保压力的增加,供应短缺的问题仍然存在。
未来前景针状焦市场的未来前景看好。
首先,随着全球经济的不断增长,对钢铁和铝等产业的需求将持续增加,进而推动针状焦的需求。
其次,新兴领域如电动汽车、可再生能源和智能化建筑等对针状焦的需求也将逐渐增加。
最后,针状焦供应短缺的问题将会促使企业加大投入并推动技术创新,进一步推动市场的发展。
结论综上所述,针状焦市场前景广阔。
随着全球经济的发展和新兴产业的兴起,对针状焦的需求将持续增加。
同时,供应短缺和技术创新也将推动市场的发展。
然而,由于市场竞争激烈和环保要求的提高,企业需要持续关注市场动态并寻求创新,以保持竞争优势。
针状焦技术的研究进展
针状焦技术的研究进展摘要:作为新型碳材料之一的针状焦,伴随着研究炭质中间相的脚步发展而起,其主要依据液相碳化理论为基础。
因此,本文主要介绍针状焦自身发展过程、制备时所需原料与种类、针对生产过程提出主要问题并研究新的进展。
关键词:针状焦;发展历程;原料与种类;进展0 前言针状焦凭借其自身具有膨胀系数低、石墨化性能较好的优势,成为了炭焦工业的重要原材料之一。
针状焦外形在遭受到碰撞破碎之后呈现出特定的针状结构,在显微镜观察下更是呈现出了非常明显的纤维状结构以及具有高度的各向异性。
因此,不仅大量用于我国各类工业领域,在国防技术领域应用尤为深远。
1 针状焦发展历程早在1950年前,由学者Great Lake Carbcn Corp首先针对针状焦进行大量研究,并且成功制备除石油系针状焦。
而在1968年,随着碳质中间相理论不断完善,关于针状焦制备技术的也得到了快速的发展,并且在同年,油系针状焦以及煤系针状焦得到了正式投入生产的机会。
此后,针状焦的国际市场主要由美国垄断了80%。
而在上个世纪的80年代初,国内众多学者也对此展开研究,并且在1985年,完善了油针状焦的生产方案,在此期间也探究了针状焦的成焦机理,进一步优化了焦化工艺,并且随之建立起一套相应的测试方案。
而这项技术也在抚顺公司石油二厂以及大庆石化总厂,正式投入到工业生产当中。
也在这一段时间,部分学者也开始着手研究针状焦的应用领域,并且将其作为原料制备高功率石墨电极。
在针状焦制备工艺的完善后,我国至1993年为止,开发出了其他几种原料制备针状焦的方案,在此基础上进一步完善了工艺。
1995年末,针状焦以100kt/a投入到了我国锦州石化公司中进行生产装置投产,成功突破了以往针状焦不能在工业上连续生产的屏障。
于2003年,根据已有的数据表明,针状焦每年在高功率电极以及超高功率电极方面的消耗率高达8-10万t,国内许多炭素厂家为降低成本而使用油系针状焦代替进口针状焦的状况,因此,也促成了国内外研制开发针状焦的步伐。
以针状焦为原料的人造石墨制备工艺
以针状焦为原料的人造石墨制备工艺人造石墨是一种具有优良导电、导热和耐高温性能的材料,广泛应用于电池、电子器件、碳纤维等领域。
人造石墨的原料种类繁多,其中以针状焦为原料制备的人造石墨具有独特的特性和应用优势。
针状焦是一种石油副产品,其主要成分为碳,含有微量的杂质。
针状焦具有纤维状结构,形状类似针,故得名。
由于其含碳量高,纯度较高,是一种理想的人造石墨原料。
人造石墨的制备工艺主要分为石墨化和石墨化后处理两个步骤。
首先是石墨化过程。
针状焦经过破碎、磨粉、筛分等预处理工序后,进入石墨化炉。
石墨化炉是一种高温反应设备,通过控制温度、气氛和时间等参数,使针状焦发生石墨化反应,从而形成石墨结构。
石墨化反应的关键是控制温度,一般在2000°C左右进行。
此温度下,针状焦中的杂质被除去,碳原子重新排列,形成石墨晶体结构。
石墨化反应还需要适当的气氛,通常使用惰性气体(如氩气)或还原气氛(如氢气)来保护石墨化过程中的石墨结构。
石墨化后的针状焦需要经过后处理工序,以进一步提高人造石墨的质量。
后处理工序主要包括石墨烘干、石墨石化和石墨热处理等步骤。
石墨烘干是将石墨化后的针状焦进行热处理,去除其中的水分和挥发物,提高石墨的纯度。
石墨石化是将石墨化后的针状焦置于高温和高压环境下,使其进一步结晶,增加石墨结构的完整性。
石墨热处理是通过加热石墨化后的针状焦,在一定温度下进行热处理,使其晶格结构更加完善,提高石墨的结晶度和热稳定性。
通过以上的制备工艺,以针状焦为原料的人造石墨可以得到较高的纯度和优良的结晶性能。
而针状焦具有丰富的资源、低成本和易获取等优势,使得该制备工艺具有较大的经济和技术潜力。
然而,人造石墨的制备工艺仍然存在一些挑战和亟待解决的问题。
例如,石墨化过程中的温度控制、气氛控制等参数需要精确控制,以确保石墨化反应能够顺利进行;后处理工序中的石墨烘干、石墨石化和石墨热处理等步骤需要合理设计和优化,以提高制备效率和降低成本。
团体标准 石墨电极本体用针状焦
【团体标准】石墨电极本体用针状焦一、概述石墨电极是一种重要的碳素制品,广泛应用于冶金、化工、电子工业等领域。
在石墨电极的生产过程中,针状焦作为重要的原料,对于石墨电极的质量和性能具有至关重要的影响。
为了规范石墨电极本体用针状焦的生产和质量要求,制定了团体标准。
二、标准编号及范围团体标准编号:GB/T XXXX-XXXX本标准适用于石墨电极本体用针状焦的生产和质量控制。
三、术语和定义1. 针状焦:指石墨电极本体用的经加工处理后形成的针状碳素材料。
2. 石墨电极本体:指用于电炉生产的石墨电极的主体部分,具有导电、导热和抗高温性能。
四、质量要求1. 化学成分:针状焦应符合国家相关标准的化学成分要求,不得含有有害杂质。
2. 粒度和密度:针状焦应具有一定的颗粒度和密度要求,保证其在电炉生产中的理想性能。
3. 机械性能:针状焦应具有一定的机械强度和抗压性能,以确保在使用过程中不易碎裂和破损。
五、生产工艺1. 原料选择:选择优质的煤焦油作为主要原料,在生产过程中,应严格控制原料的质量和成分。
2. 焦油粗制:对煤焦油进行加热和分馏,获得精制的焦油作为针状焦的原料。
3. 精炼加工:采用高温加热和裂解技术,通过真空精制和脱硫脱氮等工艺,得到优质的针状焦成品。
六、质量控制1. 原料检验:对进厂的煤焦油原料进行化学成分和物理性能的检验,确保符合标准要求。
2. 生产过程监控:在生产过程中,对各道工序进行严格的质量控制和监测,防止原料污染和工艺失误。
3. 成品检验:对生产出的针状焦成品进行化学成分、颗粒度、密度等多项指标的检验,合格后方可出厂。
七、质量标志符合团体标准的针状焦,应在包装上注明产品名称、生产厂家、执行标准编号等信息,并附有合格证明。
八、质量保证生产企业应建立完善的质量管理体系,加强对原材料、生产过程和成品的质量控制,确保产品质量稳定和可靠。
九、结语通过制定团体标准《石墨电极本体用针状焦》,旨在规范针状焦的生产和质量要求,促进产业升级和技术进步,提高石墨电极产品的质量和竞争力。
负极用针状焦指标
负极用针状焦指标
负极材料在锂离子电池中扮演着重要的角色,而针状焦作为其中一种常用的碳负极材料,其指标通常与其物理性质、化学性质和电化学性能相关联。
以下是针状焦作为锂离子电池负极材料可能涉及的一些指标:
1.结构特性:
●形貌和形状:针状焦通常具有细长的针状结构,其形貌的均一性和形状的稳
定性对于电池性能具有重要影响。
●晶体结构:包括晶格结构和晶粒大小,对电极的电导率和稳定性有一定影响。
2.物理性质:
●电导率:衡量针状焦导电性能的指标,直接影响电池的充放电效率和速率性
能。
●比表面积:表征针状焦的表面积,影响电极与电解质之间的反应速率。
3.化学性质:
●杂质含量:硫、氮等杂质含量对电池循环寿命和安全性有重要影响。
●氧含量:高氧含量可能影响针状焦的稳定性和电化学性能。
4.电化学性能:
●容量和比容量:表征材料存储和释放锂离子的能力。
●循环稳定性:表示材料在多次充放电循环中的性能衰减情况。
●电极极化特性:描述电极在充放电过程中的极化情况。
5.热学性质:
●热导率:影响电池的热管理和安全性能。
这些指标通常与针状焦的制备工艺、原料品质以及后续的处理步骤相关。
在工业生产中,针对锂离子电池负极材料的选用,需要综合考虑这些指标,以满足电池对性能、安全性和成本的要求。
针状焦工艺介绍
针状焦工艺介绍
针状焦是20世纪70年代碳素材料大力发展的一个优质碳种,主要用于生产高功率(HP)和超高功率(UHP)石墨电极,针状焦还是一种理想的锂离子电池负极材料。
随着电炉炼钢技术的迅速发展和锂离子负极材料需求量的不断增加,对针状焦的要求越来越高,针状焦的开发和生产,正在不断适应这种发展的要求。
根据原料路线不同,针状焦分为油系和煤系两种,两种针状焦的生产方法也有一定差异。
1针状焦生产
针状焦制备是采用液相炭化技术,焦化原料在液相炭化过程中逐渐经热解及缩聚形成中间相小球体。
中间相小球体在经充分长大、融并、定向、最后固化为纤维状结构的炭产物,即针状焦。
无论是油系针状焦还是煤系针状焦,生产工艺均为原料预处理、延迟焦化和煅烧三部分。
1.1原料预处理
(1)煤沥青的净化(煤系针状焦原料预处理)
煤系针状焦原料是煤沥青。
但是,煤沥青不能直接作为生产针状焦的原料,煤系针状焦原料预处理主要是去除煤沥青中的原生喹啉不容物(QI),一般称为煤沥青净化。
煤沥青的净化方法主要有过滤法、离心分离法、溶剂法(溶剂法又分为,溶剂--沉降法、溶剂—离心法、溶剂—过滤法、溶剂-絮凝法、溶剂抽提法)、真空蒸馏法。
(2)油系针状焦原料的选择及预处理。
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。
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。
中国针状焦行业产量分析
中国针状焦行业产量分析一、分类针状焦是一种重要的炭素材料,外表为银灰色,金属光泽的多孔人造石墨。
具有椭圆形孔结构,颗粒具有针状的纹理。
针状焦具有较小热膨胀系数,较低的电阻率,并且耐热冲击性和抗氧化性强等特点,是制备特种炭素材料及其复合材料、超高功率电极的原料。
根据生产原料的不同可将针状焦分为两大类,一类是以重油为生产原料的为油系针状焦;另一类是以煤焦油、沥青及其重要馏分为原料的为煤系针状焦。
1950年美国大湖炭素公司首先发明了油系针状焦,1979年日本新日铁和三菱化成公司开发出煤系针状焦。
二、产量中国作为全球最大的钢铁生产国,随着近年来石墨电极行业产品结构的持续优化,超高功率石墨电极比重不断增加,针状焦的需求量也越来越大。
根据中国炭素行业协会不完全统计:2019年石墨电极产量69万吨,与上年同期相比增长6.15%。
中国是针状焦的最大消费国,也是全球未来针状焦消费增量的主要贡献国。
虽然国内针状焦的生产能力有爆发式增长,但是下游行业对针状焦的需求也将长期保持较快增长,特别是质量等级高的针状焦将长期供不应求。
2019年中国针状焦产量为44.5万吨,较2018年的35.5万吨同比增长25.35%。
其中油系针状焦产量为19.5万吨,占针状焦总产量的43.82%;煤系针状焦产量为25万吨,占针状焦总产量的56.18%。
《2021-2027年中国针状焦产业竞争现状及市场发展策略报告》数据显示:截止至2020年9月,中国煤系针状焦进口量为70580吨,进口金额为2987.31万美元;中国油系针状焦进口量为16468吨,进口金额为2363.978万美元。
三、生产企业国外针状焦生产企业主要集中在美国、英国、日本等几个国家,针状焦产能排在前五的企业分别是英国菲利浦66、美国菲利浦66、美国海波、日本JX、日本水岛等。
国内针状焦生产近10年来才快速发展,目前已建成的针状焦生产装置设计产能达600kt•a-1以上,但受工艺技术、环保高压态势、石墨电极等下游产品限产等的影响,装置的开工率较低,产能利用率低。
2024年针状焦市场发展现状
2024年针状焦市场发展现状引言针状焦作为一种重要的原材料,在许多行业中有广泛的应用。
针状焦的市场发展现状对于相关产业和经济发展具有重要的影响。
本文将对针状焦市场的发展现状进行分析和探讨。
1. 针状焦的定义和特点针状焦,又称钢丝焦,是一种高碳含量的固体燃料,主要由焦炭、焦油和碳素固定剂组成。
它的特点是细长柱状颗粒,表面光滑,通常在1-5毫米的粒度范围内。
针状焦具有高固定碳、低挥发分和优异的机械强度等特点。
2. 针状焦市场的规模和发展趋势针状焦市场的规模和发展趋势与主要使用行业密切相关。
目前,针状焦主要应用于钢铁冶炼、有色金属冶炼和化工等行业。
随着经济的发展和产业结构的调整,针状焦市场呈现以下几个发展趋势:•市场规模扩大:随着工业化进程的不断推进,针状焦的需求量逐渐增加。
尤其是钢铁、有色金属和化工等行业的快速发展,对针状焦的需求增长迅猛。
•技术升级:为了提高针状焦的质量和性能,以满足不同行业的需要,针状焦生产技术不断升级。
例如,引入新的生产设备和技术,加强品质管理和控制,不断提高针状焦的机械强度和耐高温性能等。
•环境保护要求:随着环境保护意识的提高,对针状焦生产过程中的环保要求也越来越严格。
在生产过程中减少排放,提高资源利用率成为针状焦生产企业的重要课题。
3. 针状焦市场的竞争格局针状焦市场的竞争格局是指各个生产企业之间的竞争关系。
目前,针状焦市场的竞争格局主要表现为以下几个方面:•供应方面的竞争:针状焦产能的提升和新企业的进入使得市场供应逐渐增加,供需关系趋于平衡。
在这样的情况下,供应方面的竞争主要体现在产品质量、价格和交货期等方面。
•技术方面的竞争:为了在市场上获得竞争优势,针状焦生产企业不断进行技术创新和研发投入。
新技术的应用和新产品的研发成为企业竞争的重要手段。
•市场销售竞争:在市场销售环节,企业需通过有效的销售渠道和营销手段来推广和销售针状焦产品。
企业的市场影响力和品牌形象对销售的成功与否起到重要的影响。
2021年中国针状焦产能进一步扩大,下游需求强劲增长,进口数量大幅增加
2021年中国针状焦产能进一步扩大,下游需求强劲增长,进口数量大幅增加一、概述针状焦是炭素材料中大力发展的一个优质品种,其外观为银灰色、有金属光泽的多孔固体,其结构具有明显流动纹理,孔大而少且略呈椭圆形,颗粒有较大的长宽比,有如纤维状或针状的纹理走向,摸之有润滑感,是生产超高功率电极、特种炭素材料、炭纤维、锂电负极材料及其复合材料等高端炭素制品的原料。
针状焦根据原料分类可分为煤系针状焦和石油系针状焦,煤系针状焦的原料是高温煤焦油沥青,油系针状焦的原料是热裂化渣油和催化裂化澄清油等石油加工厂重质馏分油。
根据生产工艺的不同,针状焦可分为煅前针状焦(生焦)和煅后针状焦(熟焦)两种。
二、产能全球针状焦生产主要集中在中国、美国、英国、韩国和日本等少数国家,中国针状焦产能居全球首位,占全球的67%左右。
2021年中国针状焦产能进一步扩大,达218万吨,较2020年增加了41万吨。
生产企业也由2011年的4家增加至21家。
但受工艺技术、环保高压态势、石墨电极等下游产品限产等的影响,装置的开工率较低。
未来一段时间,中国针状焦产能仍将增加,产能过剩情况进一步加剧。
其中油系针状焦产能占比54.1%,煤系针状焦产能占比45.9%。
三、产量中国针状焦产量实现爆发式增长,2021年超70万吨,我国针状焦技术水平逐步提高,品质不断提升,指标趋于稳定,目前我国针状焦处于稳定有序的发展阶段。
2021年中国针状焦市场价格总体呈现上升趋势,主要是受上下游市场推动,以及进口针状焦报价上行,推动国产针状焦价格上涨。
下游需求强劲增长,进口数量大幅增加。
2021年煤系、油系针状焦进口数量分别增长123.0%,625.4%,进口金额分别增长348.1%、524.9%。
2022年进口针状焦市场价格普遍调涨,煤系针状焦进口均价由2020年的412.8美元/吨增加至2022年前2个月的1023.3美元/吨,油系针状焦进口均价1126.1美元/吨增加至1434.2美元/吨。
针状焦和碳微球
针状焦和碳微球
针状焦和碳微球
针状焦和碳微球是两种不同形态的碳材料。
1. 针状焦(Needle Coke):针状焦是一种高质量的碳材料,主要用于生产高性能的石 墨电极。它由石油焦炭经过特殊的热处理工艺得到,具有纤维状或针状的结构,因此得名。 针状焦具有高纯度、高强度和高导电性能,适用于电解铝、电弧炉等高温、高电流的工艺。
针状焦和碳微球都是碳材料的一种,但在形领域有应用潜力,例如能源储存、催化剂载体等。
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七月五日星期五
(针状焦碳材料)针状焦是炭素材料中大力发展的一个优质品种,其外观为银灰色、有金属光泽的多孔固体,其结构具有明显流动纹理,孔大而少且略呈椭圆形,颗粒有较大的长宽比,有如纤维状或针状的纹理走向,摸之有润滑感。
根据生产原料的不同,针状焦可分为油系针状焦和煤系针状焦两种。
原料
用途
针状焦是制造高功率和超高功率电极的优质材料,用针状焦制成的石墨电极具有耐热冲击性能强、机械强度高、氧化性能好、电极消耗低及允许的电流密度大等优点。
目前生产的针状焦根据使用的原料可分为石油系和煤系两类。
石油系以美国为代表,煤系则以日本为代表。
日本的三菱化成和新日化公司的生产装置于20世纪70年代末和80年代初投产。
美国大湖炭素公司却在1950年首先开发成功。
1964年美国联合碳化物公司成功地以针状焦为原料制造出超高功率电极。
据最新统计,国内高功率和超高功率电极的需求量为6~10万t/a,相应的针状焦需要量为6~12万t/a。
目前,因进口的针状焦数量有限,锦州石化公司的产量也只有3万t/a。
因此国内超高功率电极的产量只好由针状焦的数量来决定。
生产工艺
真空蒸馏法1971年美国LCI公司首先提出用真空分离法从煤焦油沥青内分离出针状焦,并申请了美国专利,核心技术是通过真空蒸馏切取适合生产针状焦的原料,工艺较简单,且针状焦的收率低。
溶剂萃取法1981年LCI公司用溶剂处理方法除去沥青中的喹啉不溶物(QI)成分的方法申请了美国专利。
即先用助聚剂液体使QI凝聚,凝聚体在重力沉降器内被分离。
该处理技术类似于日本新日化公司用煤焦油沥青生产针状焦的工业化装置。
溶剂处理技术所得针状焦的收率高,质量好,但工艺较复杂,投资也较高。
M-L法1985年LCI公司和日本Mardzen石油化学公司的M-L工艺申请了美国专利,该工艺是把特殊的原料预处理技术和独特的两段延迟焦系统结合起来,是第一套以煤焦油沥青为原料的针状焦生产装置。
生产的针状焦质量最好,但也存在收率较低、工艺复杂和投资高的问题。
闪蒸—缩聚法1985年鞍山焦耐院、鞍山钢铁大学和石家庄焦化厂共同开发了闪蒸-缩聚工艺,并申请了中国专利。
该法是将混合原料油送到特定的闪蒸塔内,在一定温度和真空下闪蒸出闪蒸油,闪蒸油进入缩聚釜进行聚合得到缩聚沥青。
此工艺收率适中,工艺简单。
国内鞍山沿海化肥厂曾投入工业化试验,但由于工艺不够完善,因此也就停顿下来。
国内,煤系针状焦的主要质量指标是参照了日本新日化公司的标准。
即真比重≥2.13、灰分≤0.1%、挥发分≤0.5%、硫分≤0.5%、热膨胀系数CTE 1×10-6/℃和水分≤0.2%。
目前,宝山钢铁股份公司化工分公司正在进行中试,且针状焦质量已达到与日本新日化和三菱的相当。
鞍山热能研究院也在进行中试并取得了较大进展。
山西朔州三元碳素股份有限公司的小试报告也已通过了山西省科技厅的鉴定。
山西宏特煤化工有限公司已投入工业化试生产,虽然CTE未完全达标,但已有近3000吨的产品供兰州炭素厂及南通炭素厂作为生产400的高功率电极的原料。