El coque de aguja es una variedad de alta calidad desarrollada en materiales de carbono. Se presenta como un sólido poroso de color gris plateado con brillo metálico. Su estructura tiene una textura fluida bien definida, con orificios grandes pero escasos y una forma ligeramente ovalada. Es la materia prima para la producción de productos de carbono de alta gama, como electrodos de ultra alta potencia, materiales de carbono especiales, fibra de carbono y sus materiales compuestos.
Según las distintas materias primas, el coque de aguja se puede dividir en coque de aguja de petróleo y coque de aguja de carbón. El coque de aguja producido a partir de residuos de petróleo se denomina coque de aguja de petróleo. El coque de aguja producido a partir de brea de alquitrán de hulla y sus fracciones se denomina coque de aguja de carbón.
Los índices que afectan la calidad del coque de aguja incluyen la densidad real, el contenido de azufre, el contenido de nitrógeno, la materia volátil, el contenido de cenizas, el coeficiente de expansión térmica, la resistividad, la densidad de vibración, etc. Debido a los diferentes coeficientes de índice específicos, el coque de aguja se puede dividir en grado superior (grado excelente), grado uno y grado dos.
Las diferencias de rendimiento entre el coque de aguja de carbón y el de petróleo incluyen los siguientes puntos.
1. En las mismas condiciones, el electrodo de grafito hecho de coque de aguja de petróleo es más fácil de moldear que el coque de aguja de carbón.
2. Después de fabricar productos de grafito, la densidad y la resistencia de los productos grafitizados de coque de aguja de la serie del petróleo son ligeramente superiores a las del coque de aguja de la serie del carbón, lo cual se debe a la expansión del coque de aguja de la serie del carbón durante la grafitización.
3. En el uso específico del electrodo de grafito, el producto grafitizado del coque de aguja de petróleo tiene un coeficiente de expansión térmica más bajo.
4. En términos de índices físicos y químicos del electrodo de grafito, la resistencia específica del producto grafitizado de coque de aguja de petróleo es ligeramente superior a la del producto de coque de aguja de carbón.
5. Lo más importante es que el coque de aguja de carbón se expande cuando la temperatura alcanza los 1500-2000 ℃ en el proceso de grafitización a alta temperatura, por lo que la velocidad de aumento de temperatura debe controlarse estrictamente, no rápidamente. Lo mejor es no utilizar el proceso de grafitización en serie para la producción. Al añadir aditivos al coque de aguja de carbón para controlar su expansión, se puede reducir la velocidad de expansión. Sin embargo, es más difícil obtener coque de aguja de petróleo.
6. El coque de agujas de petróleo calcinado tiene más coque pequeño y un tamaño de partícula fino, mientras que el coque de agujas de carbón tiene un menor contenido y un tamaño de partícula grande (35-40 mm), lo que puede cumplir con los requisitos del tamaño de partícula de la fórmula, pero genera dificultades para los usuarios.
7. Según la información proporcionada por Japan Petroleum Coke Company, se cree que la composición del coque de agujas de petróleo es más simple que la del coque de agujas de carbón, por lo que es fácil controlar el tiempo de coquización y calentamiento.
De lo anterior se desprende que el coque de aguja de petróleo presenta cuatro características negativas: baja gravedad específica, baja resistencia, bajo coeficiente de expansión térmica (CTE) y baja resistividad. Las dos primeras características son negativas para los productos de grafito, mientras que las dos últimas son negativas para los productos de grafito, lo que resulta favorable. En general, los índices de rendimiento del coque de aguja de la serie del petróleo son mejores que los del coque de aguja de la serie del carbón, y la demanda de aplicaciones también es mayor.
Actualmente, el electrodo de grafito es el principal mercado de demanda de coque de aguja, representando aproximadamente el 60% de su aplicación total. Las empresas de electrodos tienen una demanda de calidad definida para el coque de aguja, sin requisitos de calidad personalizados. La demanda de coque de aguja para el ánodo de baterías de iones de litio es más diversa: el mercado digital de alta gama prefiere el coque obtenido mediante cocción en aceite, mientras que el mercado de baterías de potencia depende más del coque con una mejor relación costo-beneficio.
La producción de coque de aguja tiene un cierto umbral técnico, por lo que las empresas nacionales son relativamente escasas. Actualmente, las principales empresas nacionales de producción de coque de aguja de petróleo incluyen: 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, etc. Las principales empresas de producción de coque de aguja de la serie del carbón son 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, Taiyuan Shengxu, etc.
Fecha de publicación: 19 de octubre de 2021