JPS6067590A - ピツチコ−クス - Google Patents

ピツチコ−クス

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Publication number
JPS6067590A
JPS6067590A JP17604083A JP17604083A JPS6067590A JP S6067590 A JPS6067590 A JP S6067590A JP 17604083 A JP17604083 A JP 17604083A JP 17604083 A JP17604083 A JP 17604083A JP S6067590 A JPS6067590 A JP S6067590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coke
pitch
nitrogen
pitch coke
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17604083A
Other languages
English (en)
Inventor
Harunori Miyazaki
宮崎 晴典
Hisayuki Nagino
薙野 久幸
Makoto Yamashita
良 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin-Etsu Chemical Co Ltd
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Shin-Etsu Chemical Co Ltd
Nippon Steel Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin-Etsu Chemical Co Ltd, Nippon Steel Chemical Co Ltd filed Critical Shin-Etsu Chemical Co Ltd
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Priority to DE19833337479 priority patent/DE3337479A1/de
Publication of JPS6067590A publication Critical patent/JPS6067590A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
    • C10L9/08—Treating solid fuels to improve their combustion by heat treatments, e.g. calcining

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高品位電極製造用ピッチコークスに関する。更
に詳しくは窒素化合物を含む原料であるコールタール及
び/又はコールタールピッチから製造する特別の性状を
有する高品位電極製造用ピッチコークスに関する。
電極用コークスは一般にコールタール及び/又はコール
タールピッチ或は石油系重質油を原料としてプレードコ
ーカーにおいて、450℃乃至500℃の温度領域で加
熱炭化し5〜1zq6の揮1− 発会を含む生ピツチコークス又は生石油コークスを製造
し次いで、それ等の生コークスをロータリーキルン、シ
ャフト炉、ロータリーハース炉等の燗焼炉のいづれかに
より揮発分の除去と炭化度を高めるため+ 1100℃
〜1500℃の温度領域の燻焼温度において一焼して製
造される。その際。
原料のコールタール及び/又はコールタールピッチ或は
石油系重質油に含窒素化合物が含まれていれば、製造さ
れた電極用コークスに窒素外が残存す゛る。
一方、黒鉛電極は前述の方法により製造した電極用コー
クスを粉砕、篩分し、適当な粒度配合に調整し、それに
電極用バインダーピッチを加え混練し、その混合物を押
出成型機又はプレス成型機等で成型し1次いで焼成無鉛
化し製造される。しかし電極用コークスに窒素分、硫黄
分等を含んでいると黒鉛化過程で、窒素及び窒素化合物
、硫黄及び硫黄化合物等のガスが発生し、そのガス圧に
より黒鉛電極に亀裂が発生したり、該電極の強度等を低
下させる原因となると認識されている。
2− 近来電気製鋼では、生産性向上のため、大型電気炉が採
用され、しかもウルトラノ蔦イパワー(Ultra H
igh Power ) 操業が一般化されるにつれて
、使用する黒鉛電極は、太物の良質の黒鉛電極製造に際
して電力費の上昇と共に製造コスト低減のため、生産性
の向上及び使用電力節減を意図し。
黒鉛化炉として、従来のアチソン炉に代り、直接通電炉
の採用が盛んと々って来た。直接通電炉の場合、アチソ
ン炉と比較して、黒鉛化時間が、従来の172〜173
程度に短縮されるため、黒鉛化の時に昇温勾配を大きく
させねばならない。その結果、それだけ発生ガス圧によ
る黒鉛化時におけるコークスの膨張が大きくなり製品の
亀裂の発生。
或は電極の強度等の低下が問題となっている。そのため
、電極用コークスの品位に対する要望が益々厳しくなっ
て来た。
本発明者等は、特に、コールタール及び/又はコールタ
ールピッチより製造する高品位電極製造用ピッチコーク
スの性状について詳細に調べた結果該ピッチコークスに
窒素外があれば電極製造に3− おける黒鉛化の温度、特に、1300℃から]800℃
間の温度領域において、窒素ガス及び窒素化合物ガス(
シアン、アンモニア等)の発生が盛んとなり、その結果
そのガス圧によって黒鉛化中の電極が膨張することを知
見した。又同時に嵩密度の高い黒鉛電極を製造するには
ピッチコークスの気孔容積が大きく関与することも判明
した。
以上のことから本発明者等は、高品位電極の製造に適す
るピンチコークスの性状について鋭意研究した結果本発
明を完成した。すなわち本発明は。
1、窒素含有量03チ未満で且つ気孔半径5000又以
下における気孔容積が0.04 cc79 以下である
ピッチコークス 2ピンチコークスが高品位電極用であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のピッチコークス。
次に本発明を詳述する。
第1表は従来のピッチコークスの分析値で同時に石油コ
ークスについても比較したものである。
又第1図は第1表のピッチコークス及び石油コー4− クスを使用して焼成電極(径25mrn×100m5)
を作り、その焼成電極について黒鉛化過程の各温度にお
けるその時点での長さ方向の膨張を測定した結果を示し
たものである。これによるとコークスの窒素含有量によ
って、膨張に差があることがわかる。第2表は生ピツチ
コークスを各温度において燻焼した場合の元素分析値の
例を示す。この表からもわかる様に窒素外は1300℃
から1800℃の温度領域で放散されることを示してい
る。それと同時に気孔容積の増大も見られる。
第3表は第1表に示したピッチコークスA及び石油コー
クスAのアルゴン雰囲気において、1300℃〜180
0℃の黒鉛化過程の温度領域で発生するガスの分析値で
ある。水素ガスは窒素外の多少にかかわらず検出される
が、窒素外が比較的多いコークスでは窒素及び窒素化合
物が多量に検出されていることを示している。これ等の
事実から黒鉛化過程において特に1300℃〜1800
℃の温度領域における黒鉛電極製造の際の電極の膨張に
は、窒素及び窒素化合物のガスが主要な役割を5− 第1表 ピッチコークス及び石油コ ークスの分析値例 第2表 生ピンチコークスを各温度において燻焼したコ
ークスの分析値の例 6− 昇温速度 1000℃/hr 保持時間 1時間 第3表 黒鉛化時に発生する排ガス の分析値 注1) N化合物 NH30N−等 注2) S化合物 C08H2SC82等7− 演じていることが容易に推測出来る。
第2図は生ピツチコークスの燻焼温度をコ−200℃、
1400℃、160’0℃、1800℃と変えて、窒素
含有量上液えた燻焼ピッチコークスを使用して、電極(
径25mm、長さl OOmm )を作り。
その長さ方向の膨張を測定した結果を示す。この図は窒
素の含有量が少なくなるに従って、その膨張が小さくな
ることを示している。従ってコークスの脱窒素には高温
燻焼が必要である。
しかしながらコークスを脱窒素する目的で燻焼温度を変
えると、前述の如くコークスの気孔容積に差が出る。第
3図は酸化による気孔の出来ることを避けるためにアル
ゴン雰囲気中で、各燻焼温度で生ピツチコークスを燻焼
した時の気孔容積を水銀ポロシメーターにより測定した
結果である。
横軸はコークス中の気孔の半径を表わし、縦軸はそれ等
の気孔の容積を累積したものである。この第3図かられ
かる様に高い温度で燻焼したコークスはど気孔半径50
00X以下の気孔が増加していることがわかる。それが
ため、高温で燻焼した8− コークスの嵩比重は小さくなり、その様なコークスを使
用して作られた黒鉛電極の嵩比重は小さいものとなり、
該電極の強度の低下につながることになるわけである。
従って高品位電極を製造するためのピッチコークスの性
状としては窒素含有量0.3q6未満で、且つ気孔半径
5oooi以下の気孔容積が0.04 cC/y以下で
あることが必要である。好ましくは0.03cc / 
y 以下である。
窒素含有量が0,3チ以上であると電極製造の黒鉛化時
に、該電極の膨張が大きくなる。又、コークスの気孔半
径5oooi以下の気孔容積が0604cc / y 
以上であると電極の嵩密度が小さくなり好ましくない。
本発明の性状を有するピッチコークスを製造するために
、本発明者等は窒素化合物を含む原料であるコールター
ル及び/又はコールタールピッチからの生ピツチコーク
スよりいかに脱窒素を行なうか、同時に気孔半径500
0X以下の気孔を出来るだけ発生させない様にするかに
ついて研究した。その結果、脱窒素置は燻焼温度に関連
するのみではなく、燻焼温度での保持時間に関連するこ
とを知見した。又同時に発生する気孔容積、特に気孔半
径5000X以下の気孔容積は燻焼温度に関連すること
も判明した。すなわち燻焼温度が比較的低ければ気孔半
径5000′に以下の気孔容積は小さくなり、高ければ
多くなるということである。
含窒素化合物を含むコールタール及び/又はコールター
ルピッチから本発明のピッチコークスを製造するには、
先ず原料であるコールタール及び/又はコールタールピ
ッチから高品位電極の製造に悪影響を与える成分を除去
する。該成分を除去するには公知の方法でよく1例えば
溶剤精製法或は濾過等の手段で容易に調整することが出
来る。
その様に調整した原料をコークドラムに挿入し。
そこで450〜500℃の温度範囲で炭化し、生ピツチ
コークスを製造する。次いでロータリーキルン中で燃焼
するが、イの燻焼温度を1300℃〜1500℃に保ち
、保持時間を3時間〜48時10− 間とることにより得られる。
1300℃以下の燻焼温度ではコークスに含有する窒素
成分の放散が起りに<<、1500℃以上の仮焼温度で
は該窒素成分の放散は起るが、前述の欠点である気孔半
径5000X以下の気孔の発生が増大するために好捷し
くない。又、該温度範囲での保持時間は、48時間以内
でよい。保持時間は長ければ長い程よい結果が得られる
が、経済性を考慮して保持時間を決めればよい。好まし
くは3時間〜24時間である。保持時間の3時間以下は
1M焼温度にもよるが、前述の窒素成分を低減すること
がむづかしい。
次に実施例を用いて説明する。
実施例 キノリンネ溶分を0.2チ以下に調整したコールタール
軟ピツチをディレートコ−カーによりコークス化して得
た生ピツチコークスを第4表に記載の温度条件で燻焼コ
ークスを製造した。次いで該燻焼コークスを粉砕し、2
0〜70メツシュ粉砕物50重量%及び100メツシユ
以下の粉砕物50重量係をバインダーピッチと共によく
混合し、押出し成型により成形体(径25wn−長さ]
−00mm)を作成した。次いで黒鉛化るつぼを用いて
、各々の成型体を900℃で6時間焼成し、更に260
0℃で5分間黒鉛化を行なった。その結果を第4表に示
す。
この表からもわかる様に+ 1300℃の温度で保持時
間を短かくして仮焼したピッチコークスは含有する窒素
含有量を低減することはむづかしく。
又1本発明の温度条件より高い温度で燻焼したものは窒
素含有量の低減をはかることは出来るが。
気孔容積が0.04 QC/f 以上となりこの様なコ
ークスからの黒鉛成形体は嵩密度が小さくなり、電極の
性能低下につながり、好ましくないものとなる。
以上説明した如く1本発明は高品位電極製造用ピッチコ
ークスに関するものであり1本発明の性状を有するビ′
ツチコークスを用いれば、最もバランスの取れた電極を
製造することが出来る。
第4表
【図面の簡単な説明】
第1図は各種コークスを使用した黒鉛成形体の黒鉛化時
の熱膨張率。 第2図は燻焼温度を変えたピッチコークスを使用した黒
鉛成形体の黒鉛化時の熱膨張率を。 第3図は各温度で燻焼したピッチコークスの気孔第1閉 黒鉛イヒスtz < ・c)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、窒素含有量が0.3チ未満で且つ気孔半径5000
    X以下における気孔容積が0.04cc / y 以下
    であるピッチコークス2、 ピッチコークスが高品位電
    極用であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のピッチコークス
JP17604083A 1983-09-23 1983-09-23 ピツチコ−クス Pending JPS6067590A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17604083A JPS6067590A (ja) 1983-09-23 1983-09-23 ピツチコ−クス
DE19833337479 DE3337479A1 (de) 1983-09-23 1983-10-14 Koks, verfahren zu seiner herstellung und dessen verwendung zur herstellung von kuenstlichen graphitelektroden

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17604083A JPS6067590A (ja) 1983-09-23 1983-09-23 ピツチコ−クス

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JPS6067590A true JPS6067590A (ja) 1985-04-17

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ID=16006664

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JP17604083A Pending JPS6067590A (ja) 1983-09-23 1983-09-23 ピツチコ−クス

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JP (1) JPS6067590A (ja)
DE (1) DE3337479A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5148643A (en) * 1974-10-16 1976-04-26 Sumitomo Chemical Co Arufuaa tetoraronno seizohoho
JPS55144086A (en) * 1979-04-16 1980-11-10 Conoco Inc Caclining method and apparatus of dilayed petroleum raw coke
JPS5770184A (en) * 1980-10-18 1982-04-30 Mitsubishi Chem Ind Ltd Preparation of needle coke
JPS5773075A (en) * 1980-08-21 1982-05-07 Alusuisse Treatment of partialy desulfurized coke

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DE3337479A1 (de) 1985-06-05

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