高碳.docx

高碳.docx

《高碳.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高碳.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高碳

绪论

1富勒烯是完全由碳组成的中空的球型、椭球型、柱型或管状分子的总称,

2炭材料企业主导产品是石墨电极、石墨阳极、炭块和电极糊

3电解铝工业是炭材料的最大用户，产品有电解槽的内衬炭块（阴极炭块）、导电用的预焙阳极（炭阳极）。

4炭材料的企业主要产品是电机用电刷、电力机车用导电滑块、弧光炭棒、机械用轴承和密封件等，主导产品是电刷和炭质耐磨件。

5生产特殊炭和石墨制品的企业，其产品有炭纤维、炭纤维复合材料、热解炭、玻璃炭、石墨层间化合物（膨胀石墨）

6炭材料生产行业分类:

（1）导电材料

（2）结构材料（3）特殊功能材料。

7石墨电极

（1）用于电弧炼钢炉

（2）用于矿热电炉（3）用于电阻炉（4）用于制备异型石墨产品。

8石墨电极分类:

普通功率石墨电极、高功率石墨电极和超高功率石墨电极。

普通功率石墨电极允许的电流密度为13～18A/cm2；高功率石墨电极允许的电流密度为15～24A/cm2；超高功率石墨电极允许的电流密度为18～30A/cm2。

9炭阳极是铝电解槽的阳极导电材料

10炭阳极在铝电解槽中的作用：

一是作为导电材料，炭阳极安装在铝电解槽的上部，强大的直流电（60～500kA）通过炭阳极导入电解槽中，二是参与阳极电化学反应，即炭阳极底部接触熔融电解液的部位发生分解氧化铝的阳极反应，生产1t电解铝需消耗炭阳极总量（包括残极）为450～600kg。

11炭阳极的消耗：

（1）电化学消耗。

炭阳极的大部分消耗直接由电化学反应引起，其反应式为2Al2O3＋3C＝4Al＋3CO2,或Al2O3＋3C＝2Al＋3CO。

当阳极气体中CO占30%时，理论计算的炭阳极消耗量为393kg/t。

（2）化学消耗。

包括炭阳极与CO和CO2的反应以及阳极的空气氧化反应（主要发生在阳极暴露在空气中的部位）（3）机械消耗。

由于黏结焦的优先氧化，所以骨料与黏结焦间的结合力变弱，骨料颗粒从阳极上脱落而掉入电解质中，炭阳极表面显得更加粗糙。

12碳的同素异性（构）体：

金刚石、石墨、富勒族碳和炔碳.某些无定形炭（如石油焦、沥青焦）在2500℃左右的高温下可转化为较完善的石墨晶体结构，纯净的石墨在高温高压下可转化为金刚石晶体结构。

13碳在自然界中的分布：

碳在自然界中以单质和化合物两种形态存在。

它是地球上形成化合物最多的元素，碳被视为组成一切动植物体的基本元素。

金刚石和石墨是晶态单质碳在自然界中存在的2种同素异性（构）体，煤是天然存在的无定形炭的集合体。

14炭材料的性质：

（1）热稳定性石墨材料是一种耐高温材料，在高温下石墨不会熔化，只是在常压下于3350℃开始缓慢升华变成气体。

一般材料在高温下强度会逐渐降低，而石墨材料在2000℃以上的高温强度反而比其常温强度增大1倍。

石墨材料具有优异的抗热震性能。

具有远低于金属的热膨胀系数。

（2）优异的导电、导热性质。

被称为“人造金属”（3）耐磨蚀石墨材料具有很好的自润滑性能，可以在忌油的场合作为抗磨润滑材料使用。

（4）耐化学腐蚀石墨材料在非氧化性介质中是化学惰性的，具有很好的耐腐蚀性，除强酸和强氧化性介质外，石墨材料不受其它酸、碱、盐的腐蚀，而且几乎不与有机化合物起反应。

（5）核物理性质。

可作为核反应堆中的减速材料和结构砌体。

（6）生理相容性。

（7）容易加工（8）高纯度

15炭材料的结构：

（1）SP3杂化金刚石结构碳原子之间以4个极强的共价键（σ键）结合，

密度最大3.52g/cm3，硬度最高，莫氏硬度值为10，电绝缘体（无多余电子），熔点很高（3550℃），导热性好，无色透明。

（2）SP2杂化石墨结构。

六角平面网状结构内碳原子之间以3个极强的共价键（σ键）结合，C—C键长为0.142nm。

＋共轭π键（离域π键，类似于金属键）＋六角平面网层间分子间键（分子间力，范氏键）①六角平面网层内，共价键叠加共轭π键。

石墨具有不熔融性（石墨在3652℃～3697℃升华）和很高的化学稳定性，平行于层面方向拉伸强度极高。

②离域π电子石墨导电性好，导热性好，石墨呈黑色（吸收各种波长光）③六角层面结合很弱（层面内C—C键能628kJ/mol,层面间结合能5.44kJ/mol石墨具有解理性和自润滑性，容易形成石墨层间化合物，易加工④平面网层内与平面网层间结合不同石墨呈各向异性。

16金刚石的晶体结构：

主要为立方晶系金刚石（面心立方点阵）晶胞中有8个碳原子，石墨的晶体结构主要为六方晶系石墨，人造石墨和天然石墨都属于多晶石墨。

其由许多晶粒组成，晶粒间分界面为晶界。

微晶没有宏观晶体性质，但在微细区域内，其基体还是有一定的有序排列

17炭材料的乱层结构：

（1）微晶结构单元小；

（2）六角平面网层内存在缺陷；（3）层面堆叠不具有三维有序性，层之间排列不规则，择优取向性差；（4）层间距d002大于0.3354nm且不一致，层间存在杂原子或基团

18无定形炭向石墨的转变：

乱层结构高温热处理石墨结构。

转变过程中，d002下降，La增大,Lc增大。

转化程度取决于原料的性质和热处理条件。

转化程度可用石墨化度来衡量。

19石墨化度：

G＝（0.344－d002）/（0.344－0.3354）乱层结构的无序叠合为0.344nm，石墨的有序叠合为0.3354nm，1）反映炭材料晶体结构的有序程度；

（2）反映炭材料的石墨化难易程度。

易石墨化炭（软炭）：

石油焦，沥青焦等；难石墨化炭（硬炭）：

炭黑，玻璃炭等

20浸渍剂沥青质量指标：

软化点：

90℃；QI（喹啉不溶物）：

0.2%；TI（甲苯不溶物）：

18.5%；结焦值：

50.6%灰分：

0.06%

21低QI浸渍剂沥青的使用效果：

（1）浸渍后制品外部沥青挂壁明显减薄；

（2）沥青渗透率明显提高；（3）二次焙烧品表面光滑，表面黏焦很少；（4）二次焙烧品体积密度增加。

22QI的测定：

ASTM标准采用加压过滤方法测定焦油和沥青的QI，过滤器外部是配有蒸汽加热和冷却水夹套的不锈钢装置，内置瓷过滤坩埚，整体机械密封。

过滤时采用氮气加压热过滤，压力为0.07-0.2MPa，滤渣用热喹啉冲洗后再用冷丙酮冲洗。

过滤完毕在105℃干燥0.5-1h，在干燥器中冷却30min即可称重。

为了反复使用过滤坩埚，该标准给出了处理使用过的瓷坩埚方法，即在盐酸水溶液中煮沸脱除滤孔内物质，再在800℃灼烧掉含炭物质。

该标准的特点是加压过滤，大大加快了过滤速度，并且瓷坩埚过滤过程中处于蒸汽加热状态，有利于喹啉可溶组分的充分热溶滤出，此外，该标准根据沥青QI含量高低确定试样的用量，有效地提高了过滤效率和测试精确度。

该标准采用能经受高温灼烧的瓷坩埚，从而可反复使用，降低了过滤成本。

23煤沥青“体胀（气胀）”：

类似于石油焦中所含硫一样，煤沥青中所含氮元素难以脱除，对于生产石墨材料，部分氮化物需在石墨化的高温下（1400～1900℃，为石墨微晶形成发育温度范围）才能逸出，此时，由于沥青黏结焦结构中键合在杂环上的氮在某一个狭小的温度范围内以气体氮化物形式突然释放出来，从而使炭坯发生不可逆体积膨胀（或称气胀）现象，炭坯产生一个突然增大的异常体积膨胀，“气胀”在炭材料内部造成很大的压力，致使炭材料产生许多孔隙和裂纹，从而增加了石墨制品的内应力，降低了石墨材料的强度，导致石墨化废品增多

24煤沥青的老化：

煤沥青长期存放后会发生老化现象，特别是在高温下长时间放置，煤沥青性能将产生变化，TI（或BI）、软化点和β树脂提高，γ树脂含量下降

25煤沥青的钠含量：

煤沥青所含钠离子主要来源于煤焦油蒸馏中加入的碱，加碱（Na2CO3）是为了脱除蒸馏过程中煤焦油所含固定铵盐（主要为NH4Cl）以防止其分解腐蚀设备，钠离子含量（0.07%～0.1%）。

国外炭阳极生产用煤沥青规定了钠为10～400ppm，钠在炭阳极与空气的氧化反应中起催化作用，增加炭阳极的氧化损失和造成电解槽炭渣增多。

钠侵蚀是引起铝电解槽炭阴极破损的主要原因。

26煤沥青元素组成为：

C占92%～93％，H占3.5%～4.5％，其余为N、O、S，S占0.8%左右，N占1%～2%，并且氮杂环化合物含量最多

27工艺流程：

原料的选择，原料的预处理（煅烧），原料的（粉碎，筛分，配料，混捏），成型，焙烧，浸渍，石墨化。

原料

1炭材料生产用原料：

（1）固体炭质原料。

主要有石油焦、沥青焦、冶金焦、无烟煤、天然石墨、人造石墨、炭黑和生产返回料（生碎、焙烧碎和石墨碎）等，其中石油焦和沥青焦又可分为普通焦和针状焦两类。

（2）非炭质固体原料。

主要有电工用碳生产用金属粉末、活性炭生产用植物材料以及微孔炭砖生产用碳化硅和金属硅等。

（3）黏结剂和浸渍剂。

主要有煤沥青、石油沥青、合成树脂、润滑剂和低熔点合金等（4）改性添加剂。

主要有煤焦油、蒽油、氧化铁和硬脂酸等。

炭材料生产中还采用一些辅助物料（保温料、填充料和电阻料），如冶金焦、石油焦、炭黑、石英砂和河砂等。

2石油焦是石油加工产生的石油渣油、石油沥青经焦化后得到的固体炭质物料，灰分含量很低，一般在0.5%以下。

石油焦外观为黑色或暗灰色的蜂窝状结构，焦块内气孔多呈椭圆形。

石油焦属易石墨化炭

（1）按焦化方法划分，可分为延迟焦、釜式焦;

（2）按热处理温度划分，可分为生焦（500℃）和煅后焦（煅烧焦,1350℃左右）;（3）按焦炭含硫量高低划分，可分为高硫焦（1.5%以上）、中硫焦（1%左右）和低硫焦（0.5%以下）;（4）按石油焦外观结构形态和性能划分，可分为海绵状焦、蜂窝状焦和针状焦。

3延迟焦化：

渣油高速（1.4～2.2m/s）流过加热炉的炉管，加热到500℃左右，此时已达到渣油的热解温度，但由于渣油流速很快，其来不及反应就离开了加热炉，而将焦化反应推迟到焦炭塔（直径5m左右）中进行（24h左右），故称为延迟焦化。

焦炭收率为15%～25%

4石油焦质量指标：

有硫含量、挥发分、灰分和水分，其中一级品还规定了附加的5个指标：

经1300℃煅烧5h所得煅后焦的真密度为2.08～2.13g/cm3，粉焦量（块粒8mm以下）小于25%，硅含量小于0.08%，钒含量小于0.015%，铁含量小于0.08%。

（1）水分：

小于3%，增加煅烧能耗。

（2）灰分:

石油焦灰分中主要元素为铁、硅、钙、铝、钠和镁，还有少量的钒、钛和铬等，主要以它们的氧化物形式存在。

影响石油焦灰分大小的因素首先是原油的含盐量和脱盐程度。

石油焦如堆放在露天，地面上的泥沙或刮风带来的尘土也会增加石油焦的灰分。

生产石墨电极和炭阳极的石油焦灰分一般应小于0.5%，生产高纯石墨所用的石油焦灰分应小于0.15%。

（3）硫分石油焦的含硫量取决于渣油的含硫量，渣油中的硫分有30%～40%残留在石油焦中。

生产石墨电极的石油焦含硫量一般应小于0.5%，生产炭阳极的石油焦含硫量一般应小于1%。

部分硫化物需在石墨化高温下（特别在1600～1700℃）才能逸出，此时，由于石油焦中所含硫化物以气态突然释放，从而使炭坯发生体胀（或称气胀）（puffing）现象，炭坯体积异常膨胀，从而导致炭坯产生裂纹。

石油焦所含硫对炭材料生产是一种有害元素（4）挥发分:

石油焦的挥发分高低表明了石油焦的焦化程度，其大小与焦化温度的高低关系较大，延迟石油焦的挥发分高达8%～20%。

石油焦挥发分的高低对炭材料的质量并无多大影响，但对煅烧操作有很大的影响。

（5）真密度:

经1300℃煅烧5h所得煅后焦的真密度为2.08～2.13g/cm3（6）粉焦量：

块粒8mm以下焦小于25%还应试包括：

热膨胀系数、微量元素含量、焦粒强度等

5密度的概念

（1）真密度:

材料不包括内部孔隙的单位体积之质量。

可表征炭材料的致密程度和石墨化结晶完善程度，衡量原料质量、热处理程度和产品性能。

（2）体积密度:

材料单位体积的质量。

衡量炭材料宏观组织结构的致密程度。

（3）堆积密度:

一定粒级颗粒料自然堆积时单位体积的质量。

用于工艺计算和配方等。

总（全）气孔率＝（d真－d体）/d真×100%炭材料的总气孔率为20%～30%

6石墨电极生产对石油焦的要求：

（1）含有较多的纤维状结构，焦炭颗粒具有较大的长宽比。

（2）应有足够的颗粒强度，减少煅烧和破碎筛分时的粉化率，以满足配料粒度组成的要求；（3）容易石墨化，保证石墨电极具有良好的导电传热性能和较低热膨胀系数；（4）焦炭的灰分含量应小于0.5%，焦炭的挥发分应少于14%；（5）焦炭经1300℃煅烧5h，煅后焦的真密度在2.08～2.13g/cm3范围内；（6）焦炭硫含量应不高于0.5%。

7炭阳极生产对石油焦的要求：

（1）煅后焦导电性良好，有利于降低阳极炭块的电阻率；

（2）煅后焦具有足够颗粒强度和适宜粒度分布，在制备炭阳极过程中不会自行粉化，能够满足配方粒度要求；（3）振实密度在0.75～0.90g/cm3范围内，以利于提高炭阳极的致密性，降低阳极炭块的空气渗透率；（4）焦炭与空气和CO2的反应性尽可能低，以减少炭阳极的二次氧化反应损失；（5）煅后焦热稳定性好，可减少炭阳极制备和应用过程中裂纹的产生；（6）石油焦灰分含量低，灰分中Na、V、Ni、Ca、Si、Fe和S等元素不超过规定标准；（7）生焦挥发分应在9%～12%范围内，挥发分不能过高，以保证煅后焦有一定强度和高的体积密度。

煅后焦挥发分应小于0.3%。

8沥青焦是煤沥青经焦化后得到的固体炭质物料。

它是一种低硫分、低灰分的优质焦炭，也是一种易石墨化炭。

沥青焦结构致密，颗粒机械强度和耐磨性比较高，其石墨化性能不如石油焦。

在炭材料生产配方中加入沥青焦，有利于提高制品的机械强度和降低灰分。

沥青焦是生产石墨电极、电炭制品和高密高强石墨的原料。

9沥青焦的生产：

延迟焦化法生产沥青焦的原料一般为软化点30～40℃的软沥青，煅后沥青焦的挥发分小于0.5%，真密度达到1.96g/cm3以上，灰分小于0.3%，含硫量为0.2%左右。

10针状焦是外观具有明显纤维状纹理织构、线膨胀系数特别低和很容易石墨化的一种优质焦炭，焦块破碎时能按纹理分裂成细长条状颗粒，在显微镜下可观察到各向异性的纤维状结构，因而称之为针状焦。

针状焦是生产高功率和超高功率石墨电极的原料。

由针状焦制备的石墨电极电阻率较低、线膨胀系数小并且抗热震性能好。

针状焦分为两种类型，一种是以石油渣油为原料生产的石油系针状焦（也称油系针状焦），另一种是以精制煤沥青为原料生产的沥青针状焦（也称煤系针状焦）。

煅后针状焦质量指标一般为：

灰分0.04%～0.50%，硫分0.20%～0.80%，真密度2.13～2.15g/cm3，25～100℃温度范围的线膨胀系数（0.7～4.0）×10-7/℃，挥发分0.07%～0.50%，氮含量0.23%～0.50%，振实密度0.90～0.93g/cm3，其中油系针状焦硫含量较高，煤系针状焦氮含量较高。

11冶金焦是几种炼焦煤按一定配比在焦炉中经高温干馏（950～1050℃）焦化（15h左右）后生成的固体炭质物料，其具有金属光泽，一般为银灰色，坚硬而多孔，表面多裂纹。

冶金焦主要用于高炉炼铁，起燃料和还原剂的作用。

在炭材料生产中，冶金焦是生产各种类型炭块和电极糊的主要原料，同时，冶金焦还用作焙烧的填充料、石墨化的电阻料和保温料等。

12炭材料生产用冶金焦的质量要求：

（1）灰分。

冶金焦属于多灰原料，其灰分含量对焦炭的电阻率有影响，并且灰分含量过高会使焦炭的耐磨强度降低。

优质冶金焦的灰分应不大于12%。

（2）硫分。

优质冶金焦的硫分应不大于0.6%。

（3）挥发分。

冶金焦的挥发分高低与焦炭的干馏温度和焦化程度有关。

焦化充分的冶金焦外观呈银灰色，敲击有金属声，挥发分一般只有1%左右。

由于冶金焦成焦温度高达1000℃左右，故炭材料生产用的冶金焦原料无需煅烧，只要烘干即可使用。

（4）水分。

冶金焦的水分与熄焦操作及焦炭块度大小有关，在适当的温度下烘干即可除去。

13无烟煤是煤的前驱体长期受到地层高温高压的作用，煤中有机物分解比较完全，在各种类型煤中属于高度变质的煤，即煤炭分类中高煤化度的煤。

低灰分、块状及机械强度较高的优质无烟煤是生产各种类型炭块、炭质电极和电极糊的原料。

14炭材料生产用无烟煤应具备的条件：

（1）灰分含量要低。

生产炭块和炭质电极的无烟煤灰分应低于6%，生产电极糊的无烟煤灰分应低于8%。

（2）机械强度要高，块煤要多。

无烟煤的机械强度直接关系着炭制品的强度，生产炭材料需采用经过挑选的具有较高强度的块状无烟煤，其块度不小于50mm，并且要求无烟煤在经过一定时期贮存后也能保持较高的机械强度。

炭材料生产用无烟煤的磨损率（大于40mm的残留量）应不小于35%。

（3）热稳定性要好。

热稳定性差的无烟煤在煅烧时容易分裂成小块，并且影响到制品的热稳定性能。

（4）硫含量要低。

炭材料生产用无烟煤的硫含量应小于0.5%。

（5）导电导热性好。

高温电煅烧无烟煤可显著提高无烟煤的导电导热性能，电煅无烟煤是生产优质炭块和高性能电极糊的主要原料。

（6）抗碱性能好。

炭块的抗碱性与原料无烟煤受碱类化合物侵蚀后的灰分增量、残余线膨胀系数的大小有直接联系，灰分增量和残余线膨胀系数越低，则制成的炭块抗碱性越好。

15天然石墨是一种黑色带有光泽的非金属矿物晶体，质软并富有滑腻感，具有耐高温、导电导热、抗热震、自润滑、可塑和化学稳定等性能。

根据结晶形态，天然石墨分为显晶石墨和隐晶石墨两类，天然石墨是生产炭电刷、石墨坩埚、柔性石墨、天然石墨电极、耐磨石墨制品、电池炭棒、铅笔芯、机械用炭（如石墨密封环、石墨轴衬和石墨活塞环等）、合成金刚石用石墨粉以及含碳耐火材料等的原料。

16炭黑是由烃类碳氢化合物的热分解或不完全燃烧制得的具有高度分散度的黑色粉末状炭质物料，炭黑颗粒细小（小于1μm），比表面积大，含碳量为90%～99%，纯度高，粉末比电阻大，热稳定性高，导热率较低，属难石墨化炭。

炭黑可与其它炭质物料配合，制成机械强度高、电阻率大、硬度较高的炭材料。

炭黑还可用作电炭生产的石墨化保温料。

炭黑用于生产电炭制品，可以增加产品的体积密度和硬度，减少各向异性。

用炭黑制备的硬质电化石墨电刷在高转数或转数经常改变、负荷很不均衡的直流电机或交流整流子式电机上能改变电机整流状态，减小火花和磨损；用炭黑制备的机械用炭制品，具有高的机械强度和耐磨性能。

17生产返回料

（1）生碎。

生碎是糊料成型后的生坯经检查不合格的废品、成型过程中掉落的糊渣和挤压成型时切下的残头等物料。

（2）焙烧碎。

焙烧碎为炭坯在焙烧后产生的废品以及炭块、炭质电极等炭制品在加工时产生的切削碎等物料。

（3）石墨碎。

石墨碎为炭制品在石墨化后产生的废品及石墨化半成品在加工时产生的切削碎等物料。

（4）石墨化冶金焦。

用作石墨化炉电阻料的冶金焦经过高温石墨化处理后转变成具有较低电阻率和灰分的物料。

18残极是炭阳极在电解槽上使用以后的残余部分。

在炭阳极的使用周期内，随着炭阳极被逐渐消耗，阳极炭块变得很薄（13～18cm），为防止阳极钢爪被电解质熔化，必须更换新的阳极炭块组，为此而取出的这些残余炭块即为残极。

残极量一般占炭阳极量的15%～25%。

残极长期与电解质接触，含有较高的电解质成分，外表常附有电解质所形成的硬壳。

为了在炭阳极生产中重新利用残极，残极上的残余电解质应认真清理，因为它们会影响炭阳极产品的导电性和氧化活性。

清理后的残极经过破碎、筛分，分成不同的粒度，在炭阳极的生产配料时，它作为一种骨料颗粒加入。

19煤沥青全称为煤焦油沥青（coal-tarpitch），是煤焦油蒸馏（360℃）提取馏分（如轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油等）后的残留物，其收率约占煤焦油的50%～60%。

煤沥青常温下为黑色固体，无固定的熔点，呈玻璃相，受热后软化，继而熔化，密度为1.25～1.35g／cm3。

煤沥青的组成极为复杂，已查明的化合物有100余种，大多数为3环以上的多环芳烃，还含有O、N、S等元素的杂环化合物和少量直径很小的炭粒。

煤沥青的分子量为170～2000，其C／H原子比为1.7～1.8，元素组成为：

C占92%～93％，H占3.5%～4.5％，其余为N、O、S。

20煤沥青种类：

煤沥青品种较多，普通煤沥青产品包括低温沥青（软化点为30～75℃，又称为软沥青）、中温沥青（软化点为75～95℃）、高温沥青（软化点为100～120℃，又称为硬沥青）和改质沥青，改质沥青是普通煤沥青类型中的高档产品。

对煤焦油或煤沥青进行净化处理，可制备低杂质含量精制净化沥青，以净化沥青为原料，可调制出浸渍剂沥青和中间相沥青。

中间相沥青是生产煤沥青基炭纤维和中间相碳微球等新型炭材料的优质原料，净化沥青也是生产沥青系针状焦的优质原料。

21煤沥青生产原料煤焦油的种类：

根据干馏温度和方法的不同可分为：

（1）低温焦油（450～650℃）；

（2）低温和中温焦油（600～800℃）；（3）中温焦油（900～1000℃）（4）高温焦油（1000℃）（炼焦焦油）。

22中温沥青生产：

管式炉连续蒸馏。

中温沥青收率占煤焦油加工量的50%～60%。

23中国改质沥青生产方式

（1）热聚合法。

我国煤沥青生产的主要方式

（2）闪蒸法。

高温热聚合法将煤沥青或煤焦油放置在聚合釜内，于一定温度和压力下保持一定的时间进行热聚合，调制沥青各项指标。

热聚法沥青改质常采用釜式连续流程。

真空闪蒸法（减压蒸馏法）

24影响煤沥青市场供应和价格的因素

（1）电解铝工业的状况（铝用炭素生产用煤沥青需求量）

（2）国际石油的价格走势（煤沥青燃料油替代重油、煤焦油燃料）（3）中国钢铁工业的状况（冶金焦的产量、电炉钢产量）（4）中国炭黑工业的状况（炭黑生产用煤焦油）（5）煤沥青的出口（6）煤焦油集中加工（7）沥青焦的生产（煤系针状焦的开发）（8）中国炭材料工业发展趋势

25炭材料生产用煤沥青的不可替代性：

煤沥青是污染性严重的多环芳烃有机物质，炭材料生产依赖煤沥青作为黏结剂和浸渍剂。

煤沥青具有独特的“强黏结能力—富碳低灰—热塑性—固态（类似玻璃态）与液态的可逆转化—与固体炭质物料极好的配伍性和亲和力—较高的结焦残炭值—炭化产物黏结焦的易石墨化性—良好的渗透浸润性—价廉且易选择性”。

26煤沥青在炭材料生产中的功能；

（1）在混捏、成型过程中赋与糊料以一定的塑性，使其满足成型的要求。

（2）在焙烧过程中于固体炭质物料之间形成炭膜黏结桥，将炭质物料结合成一个整体，使其具有一定的机械强度。

（3）在高压下煤沥青浸入渗透到炭材料的微孔内，再经过二次焙烧达到密实化目的

27中温煤沥青质量标准：

软化点75-95℃，甲苯不溶物含量为15%-25%，喹啉不溶物含量为小于10%，灰分含量小于0.3%，水分含量小于5.0%，挥发分为60%-70%。

改质沥青标准：

软化点为108-114℃（一级品）、105-120℃（二级品），甲苯不溶物含量为28%-32%（一级品）、26%-34%（二级品），喹啉不溶物含量为8%-12%（一级品）、6%-15%（二级品），β树脂含量为不小于18%（一级品）、不小于16%（二级品），结焦值为不小于56%（一级品）、不小于54%（二级品），灰分不大于0.25%（一级品）、不大于0.35%（二级品），水分不大于5%

28软化点：

由于煤沥青化学组成复杂，因此煤沥青无严格的、固定的熔化温度，而由软化温度（固态转变为软化状态时的温度，它介于煤沥青失去原有脆性和转变为液态之间的温度）代替。

我国测定煤沥青软化点的标准方法为环球法。

软化点可以间接反映出构成煤沥青的分子组成分布情况，软化点低，说明煤沥青含轻质组分较多，中小分子所占比率较大；软化点高，则说明煤沥青分子聚合度较大，中大分子分布较多。

29黏度：

沥青的黏度主要由沥青本身的结构组成和加热温度所决定。

煤沥青的黏度与沥青的可塑性有关，它随温度而变化，对温度反应的敏感性极强，温度升高，黏度迅速下降。

黏度和软化点都代表煤沥青的可塑性，影响着炭材料生产中糊料的混捏和成型以及焙烧曲线前段的制定

30结焦值和挥发分：

煤沥青的结焦值与煤沥青的挥发分含量和高分子组成含量密切相关，高软化点煤沥青结焦值高。

若升温速率比较缓慢，则结焦值较大，即慢速升温有利于提高炭坯中煤沥青的结焦值；挥发分排出时，阻力增大（例如加压焙烧时），也会导致结焦值增加。

一般中温沥青的结焦值在50%以下，改