Dallimet kryesore në sjelljen e kalcinimit midis koksit me bazë nafte dhe koksit me bazë qymyri qëndrojnë në rrugët e dallueshme të reagimit të nxitura nga ndryshimet në përbërjet kimike të lëndës së parë, të cilat më pas çojnë në ndryshime të konsiderueshme në evolucionin e strukturës kristalore, ndryshimet e vetive fizike dhe vështirësitë në kontrollin e procesit. Një analizë e detajuar është si më poshtë:
1. Dallimet në përbërjet kimike të lëndëve të para hedhin themelet për sjelljen e kalcinimit
Koksi me bazë nafte rrjedh nga distilatet e rënda siç janë mbetjet e naftës dhe nafta e sqaruar e plasaritjes katalitike. Përbërja e tij kimike karakterizohet kryesisht nga hidrokarbure aromatike policiklike me zinxhir anësor të shkurtër, të lidhura linearisht, me përmbajtje relativisht të ulët të squfurit, azotit, oksigjenit dhe heteroatomeve metalike, si dhe papastërti minimale të ngurta dhe lëndë të patretshme në kinolinë. Kjo përbërje rezulton në një proces kalcinimi të dominuar nga reaksionet e pirolizës, me një rrugë reagimi relativisht të thjeshtë dhe heqje të plotë të papastërtive.
Në të kundërt, koksi me bazë qymyri prodhohet nga katrani i qymyrit dhe distilatet e tij, të cilat përmbajnë një përqindje më të lartë të hidrokarbureve aromatike policiklike me zinxhir të gjatë anësor dhe të kondensuara, së bashku me sasi të konsiderueshme të squfurit, azotit, heteroatomeve të oksigjenit dhe papastërtive të ngurta. Përbërja komplekse e koksit me bazë qymyri çon jo vetëm në reaksione të pirolizës, por edhe në reaksione të konsiderueshme të kondensimit gjatë kalcinimit, duke rezultuar në një rrugë reagimi më të ndërlikuar dhe vështirësi më të madhe në heqjen e papastërtive.
2. Dallimet në Evolucionin e Strukturës së Kristalit Ndikojnë në Vetitë e Materialit
Gjatë kalcinimit, mikrokristalet e karbonit në koksin me bazë vaji rriten gradualisht në diametër (La), lartësi (Lc) dhe numër shtresash brenda kristaleve (N). Përmbajtja e mikrokristaleve ideale të grafitit (Ig/Iall) gjithashtu rritet ndjeshëm. Megjithëse Lc përjeton një "pikë kthese" për shkak të rrjedhjes së lëndës së paqëndrueshme dhe tkurrjes së koksit të papërpunuar, struktura e përgjithshme kristalore bëhet më e rregullt, me një shkallë më të lartë grafitizimi. Ky evolucion strukturor i jep koksit me bazë vaji veti të shkëlqyera, të tilla si koeficienti i ulët i zgjerimit termik, rezistenca e ulët elektrike dhe përçueshmëria e lartë elektrike pas kalcinimit, duke e bërë atë veçanërisht të përshtatshëm për prodhimin e elektrodave të grafitit me fuqi ultra të lartë me madhësi të madhe.
Në mënyrë të ngjashme, struktura e mikrokristalit të karbonit të koksit me bazë qymyri evoluon me rritjen e La, Lc dhe N gjatë kalcinimit. Megjithatë, për shkak të ndikimit të papastërtive dhe reaksioneve të kondensimit në lëndën e parë, ka më shumë defekte kristalore, dhe rritja e përmbajtjes ideale të mikrokristalit të grafitit është e kufizuar. Përveç kësaj, fenomeni i "pikës së kthesës" për Lc është më i theksuar në koksin me bazë qymyri, dhe shtresat e shtuara rishtazi shfaqin "gabime të rastësishme grumbullimi" me shtresat origjinale, duke çuar në luhatje të konsiderueshme në hapësirën midis shtresave (d002). Këto karakteristika strukturore rezultojnë në koks me bazë qymyri që ka koeficient më të ulët të zgjerimit termik dhe rezistencë elektrike sesa koksi me bazë vaji pas kalcinimit, por forcë dhe rezistencë ndaj gërryerjes më të dobët, duke e bërë atë më të përshtatshëm për prodhimin e elektrodave me fuqi të lartë dhe elektrodave me fuqi ultra të lartë të mesme.
3. Dallimet në ndryshimet e vetive fizike përcaktojnë fushat e aplikimit
Gjatë kalcinimit, koksi me bazë nafte i nënshtrohet një rrjedhjeje të plotë të lëndës së paqëndrueshme dhe tkurrjes uniforme të vëllimit, duke rezultuar në një rritje të konsiderueshme të dendësisë së vërtetë (deri në 2.00–2.12 g/cm³) dhe një përmirësim të konsiderueshëm të forcës mekanike. Njëkohësisht, përçueshmëria elektrike, rezistenca ndaj oksidimit dhe stabiliteti kimik i materialit të kalcinuar përmirësohen ndjeshëm, duke përmbushur kërkesat e rrepta të performancës për produktet e grafitit të nivelit të lartë.
Në të kundërt, koksi me bazë qymyri përjeton përqendrim lokal të stresit gjatë daljes së lëndës së paqëndrueshme për shkak të përmbajtjes së tij më të lartë të papastërtive, duke çuar në tkurrje të pabarabartë të vëllimit dhe një rritje relativisht më të vogël të dendësisë së vërtetë. Për më tepër, forca më e ulët dhe rezistenca më e dobët ndaj gërryerjes e koksit me bazë qymyri pas kalcinimit, së bashku me tendencën e tij për t'u zgjeruar gjatë grafitizimit në temperaturë të lartë, kërkojnë kontroll të rreptë të shkallës së rritjes së temperaturës. Këto karakteristika të vetive kufizojnë zbatimin e koksit me bazë qymyri në fusha të nivelit të lartë, megjithëse koeficienti i tij i ulët i zgjerimit termik dhe rezistenca elektrike ende e bëjnë atë të pazëvendësueshëm në zona specifike.
4. Dallimet në vështirësitë e kontrollit të procesit ndikojnë në efikasitetin e prodhimit
Për shkak të përbërjes së tij kimike relativisht të thjeshtë, koksi me bazë nafte shfaq rrugë të qarta reagimi gjatë kalcinimit, duke rezultuar në vështirësi më të ulëta në kontrollin e procesit. Duke optimizuar parametra të tillë si temperatura e kalcinimit, shkalla e ngrohjes dhe kontrolli i atmosferës, cilësia dhe efikasiteti i prodhimit të produkteve të kalcinuara mund të përmirësohen në mënyrë efektive. Përveç kësaj, përmbajtja e lartë e lëndës së paqëndrueshme në koks me bazë nafte siguron energji termike të vetëfurnizuar gjatë kalcinimit, duke ulur kostot e prodhimit.
Në të kundërt, përbërja kimike komplekse e koksit me bazë qymyri çon në rrugë të ndryshme reagimi gjatë kalcinimit, duke rritur vështirësinë e kontrollit të procesit. Para-trajtimi i rreptë i lëndës së parë, kontrolli i saktë i shkallës së ngrohjes dhe rregullimi i veçantë i atmosferës janë të nevojshme për të siguruar cilësi të qëndrueshme të produktit pas kalcinimit. Për më tepër, koksi me bazë qymyri kërkon plotësim shtesë të energjisë termike gjatë kalcinimit, duke rritur kostot e prodhimit dhe konsumin e energjisë.
Koha e postimit: 07 Prill 2026