Nadelkoks ist eine hochwertige, in Kohlenstoffmaterialien stark entwickelte Sorte. Er ist ein poröser Feststoff mit silbergrauem und metallischem Glanz. Seine Struktur weist eine deutliche Fließtextur mit großen, aber wenigen Löchern und einer leicht ovalen Form auf. Er dient als Rohstoff für die Herstellung hochwertiger Kohlenstoffprodukte wie Ultrahochleistungselektroden, spezielle Kohlenstoffmaterialien, Kohlenstofffasern und deren Verbundwerkstoffe.
Je nach Produktionsmaterial kann Nadelkoks in Öl- und Kohlekoks unterteilt werden. Nadelkoks, der aus Erdölrückständen als Rohstoff hergestellt wird, ist Öl-Nadelkoks. Nadelkoks aus Kohlenteerpech und dessen Fraktion wird als Kohlenteer-Nadelkoks bezeichnet.
Zu den Indizes, die die Qualität von Nadelkoks beeinflussen, gehören Dichte, Schwefelgehalt, Stickstoffgehalt, flüchtiger Gehalt, Aschegehalt, Wärmeausdehnungskoeffizient, spezifischer elektrischer Widerstand, Vibrations-Feststoffdichte usw. Aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Indexkoeffizienten kann Nadelkoks in Super Grade (überlegene Qualität), erste Qualität und zweite Qualität unterteilt werden.
Der Leistungsunterschied zwischen Kohle- und Ölnadelkoks umfasst die folgenden Punkte.
1. Unter den gleichen Bedingungen lässt sich die Graphitelektrode aus Nadelkoks der Ölreihe hinsichtlich ihrer Leistung leichter herstellen als die aus Nadelkoks der Kohlereihe.
2. Nach der Herstellung der Graphitprodukte weisen die graphitierten Produkte aus Nadelkoks der Ölreihe eine etwas höhere Dichte und Festigkeit auf als die aus Nadelkoks der Kohlereihe. Dies ist auf die Ausdehnung des Nadelkoks der Kohlereihe während der Graphitisierung zurückzuführen.
3. Bei der spezifischen Verwendung von Graphitelektroden haben die graphitierten Produkte mit Ölnadelkoks einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten.
4. In Bezug auf die physikalischen und chemischen Indizes der Graphitelektrode ist der spezifische Widerstand graphitierter Produkte aus Nadelkoks der Ölserie geringfügig höher als der von Nadelkoksprodukten der Kohleserie.
5. Das Wichtigste ist, dass sich Kohlenadelkoks bei der Hochtemperaturgraphitierung ausdehnt. Wenn die Temperatur 1500–2000 °C erreicht, sollte die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit streng kontrolliert werden. Eine schnelle Erwärmung ist zu vermeiden. Es empfiehlt sich, keine Seriengraphitierung zu verwenden. Durch Zugabe von Additiven kann die Ausdehnung des Kohlenadelkokses kontrolliert und die Ausdehnungsrate reduziert werden. Die Herstellung von Nadelkoks auf Ölbasis ist jedoch schwieriger.
6. Das System mit kalziniertem Öl weist einen höheren Koksgehalt und eine feinere Körnung auf, während die Kohlenmessnadel einen geringeren Koksgehalt und eine größere Körnung (35–40 mm) aufweist, wodurch die Korngrößenanforderungen der Formel erfüllt werden können, das Zerkleinern für den Benutzer jedoch schwieriger wird.
7. Laut der Japan Petroleum Coke Company ist die Zusammensetzung von Nadelkoks der Ölreihe einfacher als die von Nadelkoks der Kohlereihe und lässt sich daher während des Verkokungsprozesses leicht kontrollieren.
Aus dieser Sicht weist Nadelkoks für Ölsysteme vier Nachteile auf: geringes spezifisches Gewicht, geringe Festigkeit, niedriger Wärmeausdehnungskoks und geringer spezifischer Widerstand. Die ersten beiden weisen einen niedrigen Graphitanteil auf, die letzten beiden einen niedrigen Graphitanteil. Im Allgemeinen sind die Leistungsindizes von Nadelkoks für Ölsysteme besser als die von Nadelkoks für Kohlesysteme, und die Anwendungsanforderungen sind höher.
Graphitelektroden sind derzeit der Hauptabnehmermarkt für Nadelkoks und machen etwa 60 % des gesamten Bedarfs an Nadelkoks aus. Elektrodenhersteller haben einen klaren Bedarf an Nadelkoksqualität, ohne individuelle Qualitätsansprüche. Für Anodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien besteht eine vielfältigere Nachfrage nach Nadelkoks. Der Markt für digitale High-End-Produkte bevorzugt ölgekochten Koks, während der Markt für Power-Batterien stärker auf kostengünstigeren Rohkoks angewiesen ist.
Die Produktion von Nadelkoks ist technisch anspruchsvoll, daher gibt es nur wenige inländische Unternehmen. Zu den wichtigsten inländischen Herstellern von Nadelkoks für Ölserien zählen derzeit Shandong Jingyang, Shandong Yida, Jinzhou Petrochemical, Shandong Lianhua, Bora Biological, Weifang Fumei New Energy, Shandong Yiwei, Sinopec Jinling Petrochemical und Maoming Petrochemical. Die wichtigsten Hersteller von Nadelkoks für Kohlemaße sind Baowu Carbon Material, Baotailong Technology, Anshan Kaitan, Angang Chemical, Fang Daxi Kemo, Shanxi Hongte, Henan Kaitan, Xuyang Group, Zaozhuang Zhenxing, Ningxia Baichuan, Tangshan Dongri New Energy und Taiyuan Shengxu.
Veröffentlichungszeit: 02.12.2022