硫分及微量元素對石油焦碳晶格生長及性能的影響.pdf

1、鋁用預(yù)焙陽極（亦稱炭陽極）是鋁電解生產(chǎn)的“心臟”，其質(zhì)量狀況對鋁電解生產(chǎn)中電流效率、電能消耗及產(chǎn)品等級都有十分巨大的影響。預(yù)焙陽極以石油焦和煤瀝青為原料制造而成。其中石油焦經(jīng)過煅燒后所得煅后焦在預(yù)焙陽極中作為干料，所占比例大約為85％，因此石油焦原料性能狀況直接決定著預(yù)焙陽極性能好壞。
　　本文為研究石油焦中的S及V、Ni、Ca等主要微量元素在煅燒爐煅燒過程對炭晶格生長機理及煅后焦性能的影響，選擇中石化不同煉化廠生產(chǎn)的硫及微量元素

2、含量不同的13種石油焦;通過實驗室摻配獲得的實驗所需S及微量元素含量的混合焦，在實驗室中進行煅燒后對炭晶格、S分及微量元素、電阻率及反應(yīng)性進行測試，獲得了不同煅燒溫度下煅燒的炭微觀結(jié)構(gòu)的發(fā)展情況，及煅后焦電阻率、CO2反應(yīng)性和空氣反應(yīng)性等性能指標的變化情況。
　　本文通過這些石油元素含量和煅后焦性能差異，分析得出S分在1.33-3.51之間增加會增大煅后焦的微晶尺寸，行業(yè)內(nèi)用Lc值表征，如S分為1.33、2.42、3.51％的石油

3、焦在經(jīng)過1100℃煅燒的煅后焦Lc值分別為26.47、27.00、27.09（單位為(A)）;V、Ni、Ca微量元素增加（在實驗設(shè)置范圍之間）會降低煅后焦的Lc值，其中Ca最為明顯，在Ca含量為100、200、300μg·g-1對應(yīng)的的煅后焦Lc值分別為27.56、26.06、24.64（單位為(A)）;S分增高會降低真密度及提高電阻率，如S分為1.33、2.42、3.51％的石油焦在經(jīng)過1100℃煅燒的煅后焦真密度分別為2.065、2

4、.061、2.052（單位為g/cm3），電阻率分別為453.5、462.5、481.5μΩ·m;如V、Ni、Ca微量元素增加（在實驗設(shè)置范圍之間）會提高煅后焦的真密度及電阻率，Ca對真密度的影響值最大，在Ca含量為100、200、300μg·g-1對應(yīng)的的煅后焦真密度分別為2.053、2.067、2.081（單位為g/cm3），V對電阻率的影響值最大，在V含量為151、251、356μg·g-1對應(yīng)的的煅后焦電阻率分別為457.06、

5、462.38、489.88μΩ·m;S分增高會抑制CO2反應(yīng)性，但因揮發(fā)份溢出，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)缺陷增多，致使在較低的煅燒溫度下得到S較高的煅后焦損失率較高，隨著煅燒溫度提高，活性點消失，損失率降低，表現(xiàn)出S增高對CO2反應(yīng)性的抑制作用;S分增高會降低空氣反應(yīng)性的點火溫度，提高空氣反應(yīng)性的反應(yīng)速率，其原理基本與CO2反應(yīng)性相似;V、Ni（在實驗設(shè)置范圍之間）會抑制CO2反應(yīng)性、Ca會促進CO2反應(yīng)性;V、Ni、Ca微量元素增加（在實驗設(shè)置范圍之