沥青焦(Pitch Coke)
目录 |
沥青焦是一种低硫、低灰的焦炭。它是以煤沥青（中温沥青或硬沥青）为原料在炼焦炉中直接焦化而得到的产品，也可以用延迟焦化法生产，结焦最终温度在1100℃以上。
沥青焦是电化工业炼铝的电极物质的原料。一般将沥青焦与煤沥青粘合成20千克～30千克的块状物当作电极基板使用。此外，沥青焦也用于生产高级铸铁，如球墨铸铁等。
1.炉室法
炉室法一般采用高温沥青作为生产沥青焦的原料。这是因为高温沥青粘度大、甲苯不溶物含量高，残碳率高，减轻了沥青在炉室中的外渗，有利于保护炉体和安全生产。同时，高温沥青的性状较稳定，挥发分较低，也有利于提高焦化生产的效率。
高温沥青主要由中温沥青制取。为了资源合理利用，有时也在中温沥青中配入一定比例的沥青焦油和沥青馏出物。沥青焦油是指高温沥青在沥青焦炉中焦化时产生的二次焦油。沥青馏出物是指在制取高温沥青时从挥发性产物中分离出来的冷凝液。
由于沥青液态装炉和热解时的大量吸收，炭化室炉墙温度波动很大，沥青容易渗入砖缝生成热解炭，炉墙的年膨胀量较大，较容易损坏，从有利于延长炉龄来考虑，沥青焦炉的结构与一般冶金焦炉相比，有以下特点：炉型为焦炉煤气侧人的二分式焦炉，构造简单，易于维修；每组焦炉仅由5～7孔炭化室组成，组与组间由抵抗墙、边墙隔开，每组可以独立操作，也便于分组大修；炭化室仅高2～3 m，加热水平却高达700～900 mm，以降低炉顶空间温度，炭化室炉墙厚达160～200 mm，可以大量蓄热，以抵抗沥青装炉时的温降，使炉墙不至于降温至硅砖的晶型转化点以下。
在生产操作上，为了防止高温沥青堵塞管道，沥青装炉采用循环管路，沥青在管道内以较大流速流动，并保持温度在320~330℃。为了使沥青接触炉墙后能迅速形成一个半焦层，尽量减少沥青向炉墙砖缝的渗漏，标准火道温度宜控制在1 300—1 350℃。在此温度下，约10 h焦饼成熟，再焖炉3～4 h，然后再按计划推焦顺序推焦，出炉后采用湿法熄焦。
炉室法生产沥青焦的成焦温度(1050～1 100℃)与煅烧温度相当，因此合格的沥青焦只需烘干即可使用。有时，出于提高质量均匀性或罐式炉煅烧石油焦时减粘考虑，炭素厂也经常将沥青焦单独或与石油焦混配后再煅烧一次。
2.延迟焦化法
采用延迟焦化法生产沥青焦是从石油焦的延迟焦化移植过来的。延迟焦化克服了炉室法存在的装炉时跑油冒火、操作条件差、环境污染炉龄短等缺点，因此是一种比较先进的沥青焦生产方法。
沥青的延迟焦化采用软化点为3O~4O℃的软沥青为原料。软沥青具有良好的流变性能，又可得到足够高的残碳率。其热解温度低，在加热炉中仅需加热到450～500℃就可在焦炭塔中实现焦化，设备的结构与材质较易达到工艺要求。因此，软沥青可以看作是沥青延迟焦化的最佳原料。此外，沥青的延迟焦化有利于改善沥青焦的结构。这是因为沥青焦的生成过程中形成中间相小球体，中间相小球体的发育与成长大体在400～500℃温度范围，而延迟焦化工艺允许沥青在该温度范围停留足够长的时间。
生产沥青焦的延迟焦化工艺与设备和石油渣油的延迟焦化基本相同。如前所述，由于成焦温度仅在500℃左右，故焦炭塔内的产品是半焦。在用于炭素生产前，沥青延迟焦的煅烧是必不可少的。国内外的惯例都是将煅烧系统与延迟焦化联合起来，将煅后焦供应市场。