石油焦是黑色或暗灰色坚硬固体
石油产品,带有金属光泽,呈多孔性,是由微小
石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。石油焦组分是碳氢化合物,含
碳90-97%,含氢1.5-8%,还含有
氮、氯、硫及
重金属化合物。
石油焦是延迟焦化装置的原料油在高温下裂解生产轻质油品时的副
产物。石油焦的产量约为原料油的25-30%。其
低位发热量约为煤的1.5-2倍,
灰分含量不大于0.5%,
挥发分约为11%左右,品质接近于
无烟煤。
延迟
石油焦是指延迟焦化装置生产的生焦,也称普通焦,还没有相应的
国家标准。现国内生产企业主要依据原
中国石化总公司制定的行业标准SH0527-92 生产(详见附表)。该标准主要根据石油焦硫含量分类,其中一级品、1 号焦适用于
炼钢工业中制作普通功率
石墨电极,也适用于炼铝业作铝用
碳素;2 号焦用作炼铝工业中
电解槽 (炉 )所用的
电极糊和生产电极,3 号焦用作生产
碳化硅 (
研磨材料 )及
碳化钙 (
电石),以及其它碳素制品,亦用于制造炼铝电解槽的阳极底块及用于
高炉碳素衬砖或炉底构筑。
(1)针状焦,具有明显的针状结构和纤维纹理,主要用作
炼钢中的高功率和超高功率
石墨电极。由于针状焦在硫含量、
灰分、
挥发分和
真密度等方面有严格质量指标要求,所以对针状焦的生产工艺和原料都有特殊的要求。
(3)弹丸焦或球状焦:形状呈圆球形,直径0.6-30mm,一般是由高硫、高沥青质
渣油生产,只能用作发电、水泥等工业燃料。
(4)粉焦:经
流态化焦化工艺生产,其颗粒细(直径0.1-0.4mm),
挥发分高,热胀系数高,不能直接用于电极制备和炭素行业。
根据硫含量的不同,可分为高硫焦(硫含量3%以上)和低硫焦(硫含量3%以下)。低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和
预焙阳极以及供钢铁厂使用的
石墨电极。其中高品质的低硫焦(硫含量小于0.5%)可用于生产石墨电极和
增炭剂。一般品质的低硫焦(硫含量小于1.5%)常用于生产预焙阳极。而低品质
石油焦主要用于冶炼
工业硅和生产阳极糊。高硫焦则一般用作
水泥厂和发电厂的燃料。
在
炼钢用的石墨电极或制
铝、制镁用的阳极糊(融熔电极)时,为使石油焦(生焦)适应要求,必须对生焦进行
煅烧。煅烧温度一般在1300℃左右,目的是将石油焦
挥发分尽量除掉。这样可减少石油焦再制品的氢含量,使石油焦的
石墨化程度提高,从而提高
石墨电极的高温强度和耐热性能,并改善了石墨电极的
电导率。
煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业及
电石等,其中应用最广泛的是石墨电极。 生焦不经锻烧可直接用于
碳化钙作电石主料,生产
碳化硅和
碳化硼作
研磨材料。也可直接作为冶金工业
鼓风炉用焦炭或
高炉墙衬
炭砖,也可作铸造工艺用致密焦等。