石油焦是目前廣泛應(yīng)用的增碳劑。 石油焦是精煉原油得到的副產(chǎn)品,原油經(jīng)常壓蒸餾或減壓蒸餾得到的渣油及石油瀝青,都可以作為制造石油焦的原料,再經(jīng)焦化后就得到生石油焦。生石油焦的產(chǎn)量大約不到所用原油量的5%。美國(guó)生石油焦的年產(chǎn)量約3000萬(wàn)t。生石油焦中的雜質(zhì)含量高,不能直接用作增碳劑,必須先經(jīng)過(guò)煅燒處理。 生石油焦有海綿狀、針狀、粒狀和流態(tài)等品種。 海綿狀石油焦是用延遲焦化法制得的,由于其中硫和金屬含量較高,通常用作煅燒時(shí)的燃料,也可作為煅燒石油焦的的原料。經(jīng)煅燒的海綿焦,主要用于制鋁業(yè)和用作增碳劑。 針狀石油焦,是用芳香烴的含量高、雜質(zhì)含量低的原料,由延遲焦化法制得的。這種焦炭具有易于破裂的針狀結(jié)構(gòu),有時(shí)稱(chēng)之為石墨焦,煅燒后主要用于制造石墨電極。 增碳劑 粒狀石油焦呈硬質(zhì)顆粒狀,是用硫和瀝青烯含量高的原料,用延遲焦化法制得的,主要用作燃料。 流態(tài)石油焦,是在流態(tài)床內(nèi)用連續(xù)焦化法制得的,呈細(xì)小顆粒狀,結(jié)構(gòu)無(wú)方向性,硫含量高、揮發(fā)分低。 石油焦的煅燒,是為了除去硫、水分、和揮發(fā)分。將生石油焦于1200~1350℃煅燒,可以使其成為基本上純凈的碳。 煅燒石油焦的最大用戶(hù)是制鋁業(yè),70%用以制造使鋁礬土還原的陽(yáng)極。美國(guó)生產(chǎn)的煅燒石油焦,用于鑄鐵增碳劑的約占6%。 增碳劑天然石墨 天然石墨可分為鱗片石墨和微晶石墨兩類(lèi)。 微晶石墨灰分含量高,一般不用作鑄鐵的增碳劑。 鱗片石墨有很多品種:高碳鱗片石墨需用化學(xué)方法萃取,或加熱到高溫使其中的氧化物分解、揮發(fā),這種鱗片石墨產(chǎn)量不多、價(jià)格高,一般也不作增碳劑;低碳鱗片石墨中的灰分含量高,不宜用作增碳劑;用作增碳劑的主要是中碳石墨,但用量也不多。 增碳劑焦炭和無(wú)煙煤 電弧爐煉鋼過(guò)程中,可以在裝料時(shí)配加焦炭或無(wú)煙煤作為增碳劑。由于其灰分和揮發(fā)分含量較高,感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵很少用作增碳劑。