本发明专利技术提供一种原料油组合物，其特征在于，其为石墨电极用针状焦的原料油组合物，其中，蒸馏性状中的１０体积％馏出温度为２８０℃以上，在通过洗脱色谱法分离为芳香族成分和非芳香族成分时，芳香族成分的含量相对于该原料油组合物的总质量为３０质量％～８０质量％，并且芳香族成分的分子量为２５５～１３００，同时，非芳香族成分的正构烷烃含量相对于芳香族成分１００质量份为５质量份以上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及石墨电极用针状焦的制造中所使用的原料油组合物。另外，本专利技术涉 及使用该原料油组合物来制造石墨电极用针状焦的方法。
技术介绍
电炉炼钢用石墨电极的骨料中所使用的针状焦通常以石油系重质油或煤焦油为 原料来制造。在石墨电极的制造工序中，首先，以规定的比例配合焦炭粒与粘合剂浙青，加 热捏合后挤出成型而制造生电极。然后，通过对该生电极进行烧成、石墨化后，进行加工，从 而能够得到石墨电极制品。此处，由于石墨电极在高温气氛等严酷的条件下使用，因此期望其热膨胀系数 (CTE)低。即，热膨胀系数越小，电炉炼钢时的电极消耗越小，能够降低电炉炼钢的成本。因此，正在研究制造针状焦时控制热膨胀系数的方法，并提出了各种各样的方法。 例如，下述专利文献1中公开了如下方法向从煤焦油系原料中实质上除去了喹啉不溶性 成分而得到的脱QI浙青中添加调整了聚合度的低聚物，在此状态下利用延迟焦化法进行 焦炭化。另外，下述专利文献2中公开了如下方法以使氮成分为1.0重量％以下、硫成分 为1.4重量％以下的范围的比例混合煤焦油系重质油与石油系重质油而调制原料油，将该 原料油装入延迟焦化装置中而制造生焦炭，将得到的生焦炭在700°C 900°C的温度范围 内煅烧，暂时冷却后，再在1200°C 1600°C的温度范围内进行煅烧。另外，下述专利文献3 中公开了如下方法对煤进行急速热分解而制造煤焦油时，将反应炉内的热分解温度保持 在750°C以上，并且使热分解产物在反应炉内的滞留时间为5秒以下，从而得到液态产物， 将该液态产物或其中所含的浙青炭化。另外，下述专利文献4中公开了如下方法将石油系 重质油单独作为原料油、或将在该石油系重质油中混合事先已除去喹啉不溶性成分的煤焦 油系重质油而得到的物质作为原料油进行延迟焦化来制造针状焦时，作为石油系重质油， 预先将灰分等微粒的含量调整至0. 05重量％ 1重量％的范围内后使用。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平5-105881号公报专利文献2 日本特开平5-163491号公报专利文献3 日本特开平5-202362号公报专利文献4 日本特开平7-3267号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题可是，电炉炼钢中使用的石墨电极由于在高温气氛等严酷的条件下使用，因此消 耗大，并且，钢铁的需求以及生产量年年增加。在这样的情况下，为了有效地生产钢铁，迫切 期望使用消耗少、耐热冲击性高的石墨电极。石墨电极消耗的主要原因是在3000°C的高温下使用时因热膨胀而产生的开裂，该开裂会导致石墨电极的缺损、断裂。因此，强烈期待开 发出热膨胀系数更小的针状焦。然而，由上述专利文献1 4中记载的方法所得到的针状焦，其热膨胀系数并不能 说足够地小，实际上，尚未达到作为电炉炼钢用石墨电极的骨料所要求的水平。本专利技术是鉴于上述现有技术所存在的问题而进行的，其目的在于提供一种对于制 造热膨胀系数足够小的石墨电极用针状焦而言有用的原料油组合物。另外，本专利技术的目的 还在于提供一种使用该原料油组合物制造石墨电极用针状焦的方法。用于解决问题的方案本专利技术人等着眼于针状焦的生成机制，发现通过最大限度地将其有效利用，能够 解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，为了制造热膨胀低的石墨电极用针状焦，需要在原 料油组合物焦化过程中的热分解及缩聚反应中生成良好的中间相，在其整体化及固化时， 利用气体的产生所引起的适度的应力使整体中间相的晶体结构沿单轴取向。在由原料油组 合物制造石墨电极用针状焦的过程中，为了很好地发生上述过程，作为起始原料的原料油 组合物的组成的控制非常重要。因此，本专利技术提供一种原料油组合物，其特征在于，其为石墨电极用针状焦的原料 油组合物，其中，蒸馏性状中的10体积％馏出温度为280°C以上，在通过洗脱色谱法分离为 芳香族成分和非芳香族成分时，芳香族成分的含量相对于该原油组合物的总质量为30质 量％ 80质量％，并且芳香族成分的分子量为255 1300，同时，非芳香族成分的正构烷烃 含量相对于芳香族成分100质量份为5质量份以上。利用上述组成的原料油组合物，在原料油组合物焦化过程中的热分解及缩聚反应 中，可以生成良好的中间相，在其整体化及固化时，利用气体的产生所引起的适度的应力， 可以使整体中间相的晶体结构充分取向。因此，能够得到热膨胀系数足够小的石墨电极用 针状焦。此处，本专利技术中所谓的“蒸馏性状中的10体积％馏出温度”意味着依照JIS K2254 “石油制品-蒸馏试验方法”所测定的值。“洗脱色谱法”意味着依照ASTM D2549中 记载的方法将原料油组合物分离为2成分(芳香族成分和非芳香族成分)的方法。S卩，向 填充了活性氧化铝和硅胶的柱中通入8g用20mL正戊烷或环己烷溶解了的原料油组合物。 然后，以3mL/分钟的速度向柱中通入130mL正戊烷，使非芳香族成分洗脱至正戊烷中。回 收洗脱至正戊烷中的非芳香族成分并进行定量。然后，依次以3mL/分钟的速度向柱中分别 通入IOOmL乙醚、IOOmL氯仿、175mL乙醇，使芳香族成分洗脱至上述溶剂中。回收洗脱至溶 剂中的芳香族成分并进行定量。另外，相对于原油组合物总质量的芳香族成分和非芳香族成分意味着由下述式 (1)和( 分别算出的值。式中，A和B分别表示通过利用上述洗脱色谱法的分离处理所得 到芳香族成分和非芳香族成分的质量。芳香族成分(质量％) = A/(A+B) X 100... (1)非芳香族成分(质量％) = B/(A+B) X 100... (2)另外，本专利技术中所谓的“芳香族成分的分子量”意味着通过蒸汽压平衡法所测定的 值。即，使用分子量测定装置(日立制作所制，型号117型)，使用正十六烷作为分子量已 知的标准试样，将其溶解于环己烷中并注入到测定装置中，制作摩尔浓度与电位差的关系的标准曲线。接着，与标准试样同样地测定芳香族成分的试样，由电位差求出摩尔浓度并算 出平均分子量。本专利技术的原料油组合物中，优选非芳香族成分中所含的正构烷烃的量相对于该原 油组合物的总质量为3质量％以上。此时，在原料油组合物的焦化过程中产生中间相时，能 够抑制基体粘度变得过高，不易引起急剧的聚结。非芳香族成分中所含的正构烷烃的量意味着由安装了毛细管柱的气相色谱所测 定的值。具体而言，利用正构烷烃的标准物质进行检测后，将通过上述洗脱色谱法分离的非 芳香族成分的试样通入到毛细管柱中进行测定。另外，本专利技术提供一种方法，其为石墨电极用针状焦的制造方法，该方法具备以下 工序将2种以上的原料油共混而调制上述原料油组合物的工序；和将该原料油组合物用 延迟焦化装置在400°C 600°C下焦化，接着在1000°C 1500°C下煅烧的工序。专利技术的效果根据本专利技术，可提供一种对于制造热膨胀系数足够小的石墨电极用针状焦而言有 用的原料油组合物。通过使用热膨胀系数足够小的针状焦作为原料炭，能够得到耐热冲击 性高的石墨电极。具体实施例方式以下，对本专利技术优选的实施方式进行详细说明。本实施方式所述的原料油组合物，优选蒸馏性状中的10体积％馏出温度为280°C 以上，更优选为300°C以上，进一步优选为330°C以上。由10体积％馏出温度不足的 原料油组合物制造的针状焦，其热膨胀系数有变大的倾向，故不优选。热膨胀系数变大的原 因被认为是本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种原料油组合物，其特征在于，其为石墨电极用针状焦的原料油组合物，其中，蒸馏性状中的１０体积％馏出温度为２８０℃以上，通过洗脱色谱法分离为芳香族成分和非芳香族成分时，前述芳香族成分的含量相对于该原料油组合物的总质量为３０质量％～８０质量％，并且前述芳香族成分的分子量为２５５～１３００，同时，前述非芳香族成分的正构烷烃含量相对于前述芳香族成分１００质量份为５质量份以上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：田野保，
申请(专利权)人：吉坤日矿日石能源株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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