一种油系针状焦改性剂及改性方法技术

本发明专利技术涉及一种油系针状焦改性剂及改性方法，属于针状焦制备技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种油系针状焦改性剂及改性方法


[0001]本专利技术属于针状焦制备
，具体涉及一种油系针状焦改性剂及改性方法
。

技术介绍

[0002]随着双碳政策的逐步落实，钢铁制造工艺将逐步由高炉的长流程向电炉的短流程转变，当前中国电炉炼钢水平在
15
％左右，而欧美等发达国家电炉炼钢水平在
50
％以上，为此电炉炼钢工艺的发展将是中国实现碳中和的必要前提，而大型化电炉
(>180t)
具有更高的热效率有助于降低炼钢成本，但需要提供超高功率电极
(>700mm)
与其配套使用，这对电极的制备提出了更高的要求
。
[0003]针状焦是优质的电极及锂电负极材料制备原料，随着当前新能源产业链的蓬勃发展，国内针状焦半数用于锂电人造石墨负极材料的制备，剩余针状焦用于高功率石墨电极的生产，这两个材料的制备都需要针状焦具有较低的热膨胀系数
(CTE)
值，以便于在针状焦石墨化过程降低裂纹出现的可能性，提高产品质量
。
虽然我国针状焦的质量能基本满足上述两类产品的需求，但对于超高功率电极
(>700mm)
及电极接头焦的生产仍以进口的水岛等优质针状焦作为原料，为此急需开发提高针状焦质量的关键技术
。
[0004]目前提高油系针状焦质量的方法主要集中在调控延迟焦化的温度
、
生焦塔塔顶压力，生焦塔内的气数以及拉焦速度和时间
。
虽然以上方法可以在一定程度上改善针状焦生焦质量，但由于生焦塔内存在回旋死区，为此针状焦的质量将出现不均匀的现象，影响针状焦的使用
。
[0005]因此开发一种能够整体提高针状焦质量，降低优质生焦和劣质生焦的质量差距的方法具有重要的意义
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种油系针状焦改性剂及改性方法
。
[0007]本专利技术是通过下述技术方案进行实现的：
[0008]本专利技术提供一种油系针状焦改性剂，包括以下质量百分比的组分：
45
％～
60
％的硼酸
、15
％～
30
％的聚乙烯醇和
20
％～
40
％的羧甲基纤维素
。
[0009]本专利技术从生焦角度改善针状焦质量，本专利技术的改性剂中的硼酸在高温下能释放
B
原子并取代针状焦生焦煅烧过程的活性碳原子位，提高针状焦的真密度和石墨化度；聚乙烯醇起乳化剂的作用，使改性剂能形成乳状附着在生焦表面；羧甲基纤维素起分散作用，保证硼酸分子在乳化过程中能均匀的分散开
。
本专利技术改性剂通过组分间合理复配能够改善煅后针状焦的组织结构，减少煅烧过程中生焦的烧损，改善生焦质量显著不均的问题，经本专利技术改性剂改性后煅烧得到的油系针状焦
CTE
值显著降低，可用于制备超高功率电极
。
[0010]作为本专利技术所述的油系针状焦改性剂的优选实施方式，所述改性剂还包括异丙醇
。
[0011]作为本专利技术所述的油系针状焦改性剂的优选实施方式，所述异丙醇占所述改性剂的质量百分含量不超过
10
％
。
[0012]即，本专利技术提供的油系针状焦改性剂可包括以下质量百分比的组分：
45
％～
60
％的硼酸
、15
％～
25
％的聚乙烯醇
、20
％～
40
％的羧甲基纤维素和异丙醇0～
10
％
。
[0013]本专利技术的另一目的在于提供一种油系针状焦的改性方法，包括如下步骤：
[0014](1)
将上述改性剂加入油系针状焦生焦中，得改性油系针状焦生焦；所述改性剂的添加量为生焦重量的
0.2
％～2％；
[0015](2)
将所得改性油系针状焦生焦干燥，分为粗生焦和细生焦；
[0016](3)
将所得粗生焦和细生焦按质量比1：
(0.6
～
0.9)
混合，煅烧，即成
。
[0017]本专利技术采用上述改性剂对油系针状焦进行改性，控制改性剂的加入量以及改性方法参数，煅烧后得到了
CTE
值低的优质油系针状焦
。
本专利技术的改性方法能够降低油系针状焦的
CTE
值，得到的油系针状焦可满足超高功率电极制备的原料需要，由改性后油系针状焦制备的超高功率电极具有更优的耐氧化性能
。
[0018]具体的，本专利技术的油系针状焦的改性方法，包括如下步骤：
[0019](1)
将上述改性剂加入油系针状焦生焦熄焦塔水中，冷却生焦，得改性油系针状焦生焦；所述改性剂的添加量为生焦重量的
0.2
％～2％；
[0020](2)
将所得改性油系针状焦生焦干燥，分为粗生焦和细生焦；
[0021](3)
将所得粗生焦和细生焦按质量比1：
(0.6
～
0.9)
混合，在回转窑内煅烧，即成
。
[0022]优选地，所述步骤
(1)
中，所述改性剂的添加量为生焦重量的
0.2
％～1％
。
[0023]优选地，所述步骤
(3)
中，所述粗生焦和细生焦按质量比1：
(0.7
～
0.8)
混合
。
[0024]作为本专利技术所述改性方法的优选实施方式，所述步骤
(1)
中，所述改性油系针状焦生焦的温度低于
80℃。
优选地，所述改性油系针状焦生焦的温度为
50℃
～
70℃。
[0025]作为本专利技术所述改性方法的优选实施方式，所述步骤
(2)
中，所述干燥的温度为
120℃
～
150℃。
[0026]作为本专利技术所述改性方法的优选实施方式，所述步骤
(2)
中，所述干燥后生焦的水分不高于5％；优选地，所述干燥后生焦的水分含量为3％～4％
。
[0027]作为本专利技术所述改性方法的优选实施方式，所述步骤
(2)
中，粗生焦的粒径
>10mm
，所述细生焦的粒径为
3mm
～
10mm。
[0028]作为本专利技术所述改性方法的优选实施方式，所述步骤
(3)
中，所述煅烧的温度为
1300℃
～
1500℃
，压力为
‑
10Pa
～
30Pa本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种油系针状焦改性剂，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：
45
％～
60
％的硼酸
、15
％～
30
％的聚乙烯醇和
20
％～
40
％的羧甲基纤维素
。2.
根据权利要求1所述的油系针状焦改性剂，其特征在于，所述改性剂还包括异丙醇
。3.
根据权利要求2所述的油系针状焦改性剂，其特征在于，所述异丙醇占所述改性剂的质量百分含量不超过
10
％
。4.
一种油系针状焦的改性方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
将权利要求1‑3任一项所述的改性剂加入油系针状焦生焦中，得改性油系针状焦生焦；所述改性剂的添加量为生焦重量的
0.2
％～2％；
(2)
将所得改性油系针状焦生焦干燥，分为粗生焦和细生焦；
(3)
将所得粗生焦和细生焦按质量比1：
(0.6
～
0.9)
混合，煅烧，即成
。5.
根据权利要求4所述的改性方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：武强，陈波，梁胜彪，蒋文军，刘振宇，谭思，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：