전해 알루미늄 산업의 급속한 발전과 함께 알루미늄 예비 소성 양극 산업은 새로운 투자 핫스팟으로 부상했으며, 예비 소성 양극 생산량이 증가하고 있습니다. 예비 소성 양극의 주요 원료인 석유 코크스의 품질 지표는 제품 품질에 일정한 영향을 미칩니다.
황 함량
석유 코크스의 황 함량은 주로 원유의 품질에 따라 결정됩니다. 일반적으로 석유 코크스의 황 함량이 비교적 낮을 경우, 황 함량이 증가함에 따라 양극 소모량이 감소합니다. 이는 황이 아스팔트 코크스화 속도를 높이고 아스팔트 코크스의 다공성을 감소시키기 때문입니다. 또한, 황은 금속 불순물과 결합하여 금속 불순물에 의한 촉매 작용을 감소시키고 탄소 양극의 이산화탄소 반응성과 공기 반응성을 억제합니다. 그러나 황 함량이 지나치게 높으면 탄소 양극의 열 취성이 증가하고, 전해 과정에서 황이 주로 산화물 형태의 기체로 변환되어 전해 환경에 심각한 악영향을 미치며 환경 보호 부담이 커집니다. 게다가 양극봉의 철막에 황화 피막이 형성되어 전압 강하가 증가할 수도 있습니다. 우리나라의 원유 수입량이 지속적으로 증가하고 가공 기술이 발전함에 따라, 품질이 낮은 석유 코크스의 증가 추세는 불가피해 보입니다. 원료 변화에 적응하기 위해 소성 양극 제조업체와 전해 알루미늄 산업은 수많은 기술 혁신과 기술적 돌파를 이루어냈습니다. 중국 국내 소성 양극 생산 업체들의 조사에 따르면, 황 함량이 약 3%인 석유 코크스를 일반적으로 직접 소성할 수 있습니다.
미량 원소
석유 코크스에 함유된 미량 원소는 주로 Fe, Ca, V, Na, Si, Ni, P, Al, Pb 등을 포함합니다. 석유 정제소의 원유 공급원이 다양하기 때문에 미량 원소의 조성과 함량은 매우 다릅니다. S, V 등과 같은 일부 미량 원소는 원유에서 유입됩니다. 일부 알칼리 금속 및 알칼리 토금속도 유입되며, Si, Fe, Ca 등과 같은 회분 성분은 운송 및 저장 과정에서 첨가됩니다. 석유 코크스 내 미량 원소 함량은 소성 양극의 수명과 전해 알루미늄 제품의 품질 및 등급에 직접적인 영향을 미칩니다. Ca, V, Na, Ni 등의 원소는 양극 산화 반응에 강한 촉매 작용을 하여 양극의 선택적 산화를 촉진하고, 양극에서 슬래그가 탈락하고 블록이 형성되어 양극의 과소비를 유발합니다. Si와 Fe는 주로 알루미늄 원료의 품질에 영향을 미치는데, Si 함량이 증가하면 알루미늄의 경도가 증가하고 전기 전도성이 감소합니다. 또한 Fe 함량이 증가하면 알루미늄 합금의 가소성과 내식성에 큰 영향을 미칩니다. 기업의 실제 생산 요구 사항을 고려하여 석유 코크스에 함유된 Fe, Ca, V, Na, Si, Ni 등의 미량 원소 함량을 제한해야 합니다.
휘발성 물질
석유 코크스의 높은 휘발성 함량은 미코크스 부분이 더 많이 포함되어 있음을 나타냅니다. 휘발성 함량이 지나치게 높으면 소성 코크스의 진밀도에 영향을 미치고 소성 코크스의 실제 수율을 감소시키지만, 적절한 휘발성 함량은 석유 코크스의 소성에 도움이 됩니다. 석유 코크스를 고온에서 소성하면 휘발성 함량이 감소합니다. 사용자마다 휘발성 함량에 대한 기대치가 다르고 제조업체와 사용자의 실제 요구 사항을 고려할 때, 휘발성 함량은 10~12%를 넘지 않도록 규정하고 있습니다.
금연 건강 증진 협회
850도의 고온 및 공기 순환 조건에서 석유 코크스의 가연성 부분이 완전히 연소된 후 남은 불연성 무기 불순물(미량 원소)을 회분이라고 합니다. 회분 측정의 목적은 무기 불순물(미량 원소) 함량을 파악하여 석유 코크스의 품질을 평가하는 것입니다. 회분 함량을 관리하면 미량 원소 함량도 관리할 수 있습니다. 회분 함량이 과도하면 양극 자체의 품질과 1차 알루미늄의 품질에 반드시 악영향을 미칩니다. 사용자의 실제 요구 사항과 기업의 실제 생산 상황을 고려하여 회분 함량은 0.3%~0.5%를 초과하지 않도록 규정하고 있습니다.
수분
석유 코크스의 수분 함량에 영향을 미치는 주요 원인은 다음과 같습니다. 첫째, 코크스 타워에서 석유 코크스를 배출할 때 유압 절단기를 사용하여 코크스 풀로 배출합니다. 둘째, 안전상의 이유로 코크스 배출 후 완전히 냉각되지 않은 석유 코크스는 냉각을 위해 분무 작업을 해야 합니다. 셋째, 석유 코크스는 코크스 풀이나 저장소에 주로 야외에 적재되므로 주변 환경의 영향을 받습니다. 넷째, 석유 코크스는 구조와 수분 보유 능력이 각기 다릅니다.
콜라 함량
석유 코크스의 입자 크기는 실제 수율, 에너지 소비량 및 소성 코크스에 큰 영향을 미칩니다. 분말 코크스 함량이 높은 석유 코크스는 소성 과정에서 탄소 손실이 심각합니다. 분진 발생 등의 문제로 인해 노 본체의 조기 파손, 과소성, 배출 밸브 막힘, 소성 코크스의 느슨한 상태 및 파쇄 등이 발생하여 소성로의 수명이 단축될 수 있습니다. 또한, 소성 코크스의 진밀도, 인발밀도, 기공률, 강도, 저항률 및 산화 성능에도 큰 영향을 미칩니다. 국내 석유 코크스 생산 품질의 구체적인 상황을 고려하여 분말 코크스(5mm) 함량은 30~50% 범위로 조절하는 것이 좋습니다.
샷 콜라 함량
샷 코크스(spherical coke 또는 shot coke라고도 함)는 비교적 단단하고 밀도가 높으며 기공이 없는 구형 용융 덩어리 형태로 존재합니다. 샷 코크스의 표면은 매끄럽지만 내부 구조는 외부와 일치하지 않습니다. 표면에 기공이 없기 때문에 바인더인 콜타르 피치와 혼합할 때 바인더가 코크스 내부로 침투하기 어려워 결합이 약해지고 내부 결함이 발생하기 쉽습니다. 또한 샷 코크스의 열팽창 계수가 높아 양극을 소성할 때 열충격 균열이 쉽게 발생할 수 있습니다. 따라서 예비 소성 양극에 사용되는 석유 코크스에는 샷 코크스가 포함되어서는 안 됩니다.
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게시 시간: 2022년 12월 20일