针状焦技术进展及国内外差距分析
针状焦主要用于生产高功率(HP)和超高功率(UHP)石墨电极。目前,世界上能规模生产针状焦的主要有美国、日本等几个国家,美国只生产油系针状焦,日本煤系、油系针状焦都能生产。近年来我国针状焦研发获得突破性进展,实现了工业化生产。各企业针状焦应用技术存在一定的差异,在质量方面,与国外优质针状焦相比,还存在一定差距。
1国内外针状焦技术发展现状分析
随着电炉炼钢技术的迅速发展,对炭素材料的要求越来越高,针状焦的开发和生产,正在不断适应这种发展的要求。根据原料路线不同,针状焦分为油系和煤系两种,两种针状焦的生产方法也有一定差异。
1950年美国大湖炭素公司首先发明了石油系针状焦,1968年以后,在炭质中间相理论迅速发展的同时,该技术的应用研究也得到发展:油系针状焦实现工业化生产(1968年)。由于石油加工向轻质化深度加工方向发展,致使石油系针状焦原料减少,加之20世纪70年代两次石油危机,使人们感到原料供应不稳定。于是,日本等国致力于开发煤系针状焦生产技术。1979年煤系针状焦实现工业化生产。
我国对针状焦的研究始于20世纪70年代末80年代初,从1979年到1985年,石化科学研究院先后完成了油系针状焦试验室内的试验、小试和中试,探明了成焦机理、确定了原料和焦化工艺、建立了相应的测试方法;从1986年到1993年,又完成了许多原料制备针状焦的实验研究。“六五"期间,国家发改委大力支持针状焦的开发,油系针状焦在锦州石化公司和安庆石化公司进行工业性开发;煤系针状焦在鞍山沿海化工和山东兖矿科蓝煤焦化有限公司进行工业性开发。1995年11月,锦州石化公司采用石化科学院技术,油系针状焦生产装置投产成功;1994年鞍山沿海化工采用鞍山焦化耐火材料设计研究院专利技术,建成了煤系针状焦工业化生产装置,并于1996年投料试生产。山东兖矿科蓝煤焦化有限公司采用鞍山热能院专利技术,2000年建成了溶剂法原料预处理煤系针状焦工业装置,预处理工序流程已经打通。但是,由于技术、规模、成本等多方面原因,只有锦州石化公司油系针状焦装置坚持生产。山西宏特煤化工有限公司5万吨/年煤系针状焦于2006年投产成功。近几年我国针状焦的生产与研发一直没有间断过。