Nadelkoks ist eine hochwertige Sorte, die intensiv in Kohlenstoffmaterialien entwickelt wurde. Es ist ein poröser Feststoff mit silbergrauem und metallischem Glanz. Seine Struktur weist eine deutlich fließende Textur mit großen, aber wenigen Löchern und einer leicht ovalen Form auf. Es ist der Rohstoff für die Herstellung hochwertiger Kohlenstoffprodukte wie Ultrahochleistungselektroden, Spezialkohlenstoffmaterialien, Kohlenstofffasern und deren Verbundwerkstoffe.
Je nach Rohstoff wird Nadelkoks in Ölnadelkoks und Kohlenadelkoks unterteilt. Aus Erdölrückständen hergestellter Nadelkoks ist Ölnadelkoks. Aus Kohlenteerpech und dessen Fraktion hergestellter Nadelkoks ist Kohlenadelkoks.
Zu den Indizes, die die Qualität von Nadelkoks beeinflussen, gehören Dichte, Schwefelgehalt, Stickstoffgehalt, flüchtige Bestandteile, Aschegehalt, Wärmeausdehnungskoeffizient, spezifischer Widerstand, Schwingungsdichte usw. Aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Indexkoeffizienten kann Nadelkoks in Superqualität (ausgezeichnete Qualität), erste Qualität und zweite Qualität unterteilt werden.
Zu den Leistungsunterschieden zwischen Kohle- und Ölnadelkoks zählen die folgenden Punkte.
1. Unter gleichen Bedingungen lässt sich die Graphitelektrode aus Ölnadelkoks leichter formen als die aus Kohlenadelkoks.
2. Nach der Herstellung von Graphitprodukten sind die Dichte und Festigkeit graphitierter Produkte aus Nadelkoks der Ölreihe geringfügig höher als die von Nadelkoks der Kohlereihe, was auf die Ausdehnung des Nadelkoks der Kohlereihe während der Graphitisierung zurückzuführen ist.
3. Bei der spezifischen Verwendung einer Graphitelektrode weist das graphitierte Produkt aus Ölnadelkoks einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf.
4. In Bezug auf die physikalischen und chemischen Indizes der Graphitelektrode ist der spezifische Widerstand des graphitierten Produkts aus Ölnadelkoks etwas höher als der des Kohlenadelkoksprodukts.
5. Das Wichtigste ist, dass sich Kohlennadelkoks bei Temperaturen von 1500–2000 °C während der Hochtemperaturgraphitierung ausdehnt. Daher sollte die Temperaturanstiegsrate streng kontrolliert werden. Ein schneller Temperaturanstieg ist nicht zu erwarten. Es empfiehlt sich, keine Seriengraphitierung zu verwenden. Durch Zugabe von Additiven kann die Ausdehnung des Kohlennadelkokses kontrolliert und die Ausdehnungsrate reduziert werden. Ölnadelkoks ist jedoch schwieriger herzustellen.
6. Kalzinierter Ölnadelkoks weist einen höheren Koksanteil und eine feinere Partikelgröße auf, während Kohlenadelkoks einen geringeren Anteil und eine größere Partikelgröße (35 – 40 mm) aufweist, wodurch die Anforderungen an die Formelpartikelgröße zwar erfüllt werden können, den Benutzern jedoch Schwierigkeiten bereitet.
7. Laut einer Einführung der Japan Petroleum Coke Company geht man davon aus, dass die Zusammensetzung von Ölnadelkoks einfacher ist als die von Kohlenadelkoks, sodass die Verkokungs- und Erhitzungszeit leicht zu kontrollieren ist.
Ölnadelkoks weist vier Nachteile auf: niedriges spezifisches Gewicht, niedrige Festigkeit, niedriger Wärmeausdehnungskoks und niedriger spezifischer Widerstand. Die ersten beiden sind im Vergleich zu Graphitprodukten niedrig, die letzten beiden sind im Vergleich zu Graphitprodukten günstig. Insgesamt sind die Leistungsindizes von Ölnadelkoks besser als die von Kohlenadelkoks, und auch die Anwendungsanforderungen sind höher.
Graphitelektroden stellen derzeit den Hauptabsatzmarkt für Nadelkoks dar und machen etwa 60 % des gesamten Nadelkoksverbrauchs aus. Elektrodenhersteller haben einen klaren Qualitätsbedarf an Nadelkoks, jedoch keinen individuellen Qualitätsanspruch. Der Bedarf an Nadelkoks als Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien ist vielfältiger. Der Markt für digitale High-End-Produkte bevorzugt ölgekochten Koks, während der Markt für Power-Batterien stärker auf Koks mit höherem Preis-Leistungs-Verhältnis angewiesen ist.
Die Produktion von Nadelkoks hat eine gewisse technische Hürde, daher sind inländische Unternehmen relativ selten. Zu den wichtigsten inländischen Unternehmen, die Ölnadelkoks produzieren, gehören derzeit: Weifang Fumei New Energy, Shandong Jingyang, Shandong Yida, Jinzhou Petrochemical, Shandong Lianhua, Bora Biological, Weifang Fumei New Energy, Shandong Yiwei, Sinopec Jinling Petrochemical, Maoming Petrochemical usw. Die wichtigsten Unternehmen, die Nadelkoks aus der Kohleserie produzieren, sind Baowu Carbon Material, Baotailong Technology, Anshan Open Carbon, Anshan Chemical, Fang Daxi Ke Mo, Shanxi Macro, Henan Open Carbon, Xuyang Group, Zaozhuang Revitalization, Ningxia Baichuan, Tangshan Dongri New Energy und Taiyuan Shengxu.
Veröffentlichungszeit: 19. Oktober 2021