石油コークスは、黒色または濃灰色の硬質な固体石油製品で、金属光沢があり、多孔質である。
石油コークスの成分は炭化水素であり、炭素90~97%、水素1.5~8%、窒素、塩素、硫黄、重金属化合物を含みます。石油コークスは、原料油を遅延コークス化装置で高温で熱分解して軽質油製品を製造する際の副産物です。石油コークスの産出量は、原料油の約25~30%です。低発熱量は石炭の約1.5~2倍、灰分は0.5%以下、揮発分は約11%で、品質は無煙炭に近いものです。石油コークスの構造と外観に基づいて、石油コークス製品は、ニードルコークス、スポンジコークス、弾丸コークス、粉末コークスの4種類に分類できます。
(1)針状コークスは、明瞭な針状構造と繊維状組織を有し、主に製鉄における高出力および超高出力黒鉛電極として使用される。針状コークスは、硫黄含有量、灰分含有量、揮発性物質、真密度に関して厳しい品質指標要件があるため、針状コークスの製造技術および原料には特別な要件がある。
(2)スポンジコークスは、化学反応性が高く不純物含有量が少ないため、主にアルミニウム製錬業や炭素産業で使用されます。
(3)投射状コークスまたは球状コークス:球形で直径0.6~30mm。一般的に高硫黄・高アスファルテン残渣油から製造され、発電やセメントなどの工業用燃料としてのみ使用できる。
(4)粉末コークス:流動コークス製造法で製造され、粒子径が0.1~0.4mmと微細で、揮発性成分が多く、熱膨張係数も高いため、電極製造や炭素産業に直接使用することはできません。
硫黄含有量の違いにより、高硫黄コークス(硫黄含有量3%以上)と低硫黄コークス(硫黄含有量3%未満)に分類できます。低硫黄コークスは、アルミニウム工場のアノードペーストや焼成済みアノード、製鉄所のグラファイト電極として使用できます。中でも、高品質の低硫黄コークス(硫黄含有量0.5%未満)は、グラファイト電極やカーボン強化剤の製造に使用できます。一般的な品質の低硫黄コークス(硫黄含有量1.5%未満)は、焼成済みアノードの製造によく使用されます。低品質の石油コークスは、主に工業用シリコンの製錬やアノードペーストの製造に使用されます。高硫黄コークスは、一般的にセメント工場や発電所の燃料として使用されます。
焼成石油コークス:
製鋼用黒鉛電極やアルミニウム・マグネシウム製造用陽極ペースト(溶融電極)の場合、石油コークス(グリーンコークス)を要求仕様に適合させるために、グリーンコークスを焼成する必要があります。焼成温度は一般的に約1300℃で、石油コークスの揮発性成分をできるだけ除去することを目的としています。これにより、再生石油コークスの水素含有量を低減し、石油コークスの黒鉛化度を向上させることができ、その結果、黒鉛電極の高温強度と耐熱性、および電気伝導率を向上させることができます。焼成コークスは主に黒鉛電極、カーボンペースト製品、ダイヤモンド砂、食品グレードリン工業、冶金工業、炭化カルシウムの製造に使用され、中でも黒鉛電極が最も広く使用されています。生コークスは、焼成せずに炭化カルシウムの主原料として直接使用できるほか、研磨材として炭化ケイ素や炭化ホウ素の製造にも使用できます。また、冶金産業における高炉用コークスや高炉壁ライニング用の炭素レンガとして直接使用できるほか、鋳造工程用の高密度コークスとしても使用できます。
投稿日時:2022年7月13日
