مقدمة عن منتجات فحم الإبرة والاختلافات بين أنواع فحم الإبرة المختلفة

فحم الكوك الإبري هو صنف عالي الجودة مُطوّر بكثافة من مواد الكربون. يتميز بمظهره الصلب المسامي ذي اللون الرمادي الفضي واللمعان المعدني. يتميز بتركيب انسيابي واضح، مع ثقوب كبيرة وقليلة، وشكل بيضاوي قليلاً. وهو المادة الخام لإنتاج منتجات الكربون عالية الجودة، مثل الأقطاب الكهربائية فائقة القدرة، ومواد الكربون الخاصة، وألياف الكربون، وموادها المركبة.

وفقًا لمواد الإنتاج المختلفة، يُمكن تقسيم فحم الكوك الإبري إلى نوعين: فحم الكوك الزيتي وفحم الكوك الفحمي. يُنتج فحم الكوك الإبري من بقايا البترول كمادة خام، وهو فحم الكوك الإبري من سلسلة النفط. أما فحم الكوك الإبري المُقاس بالفحم، فيُنتج من قطران الفحم، ويُسمى مُكونه فحم الكوك الإبري المُقاس بالفحم.

تشمل المؤشرات التي تؤثر على جودة فحم الإبرة الكثافة الحقيقية، ومحتوى الكبريت، ومحتوى النيتروجين، ومحتوى المواد المتطايرة، ومحتوى الرماد، ومعامل التمدد الحراري، والمقاومة الكهربائية، وكثافة الاهتزازات الصلبة، وما إلى ذلك. ونظرًا لاختلاف معاملات المؤشرات المحددة، يمكن تقسيم فحم الإبرة إلى درجة فائقة (درجة فائقة) ودرجة أولى ودرجة ثانية.

يتضمن الفرق في الأداء بين فحم الإبرة المقيسة بالفحم وفحم الإبرة المقيسة بالزيت النقاط التالية.

1. في ظل نفس الظروف، يكون تشكيل قطب الجرافيت المصنوع من فحم الإبرة من سلسلة الزيت أسهل من تشكيل فحم الإبرة من سلسلة الفحم من حيث الأداء.

2. بعد تصنيع منتجات الجرافيت، فإن المنتجات الجرافيتية من فحم الإبرة سلسلة الزيت لها كثافة وقوة أعلى قليلاً من فحم الإبرة سلسلة الفحم، والذي يحدث بسبب توسع فحم الإبرة سلسلة الفحم أثناء الجرافيت.

3. في الاستخدام المحدد لإلكترود الجرافيت، فإن المنتجات الجرافيتية مع فحم الإبرة الزيتية لها معامل أقل للتمدد الحراري.

4. من حيث المؤشرات الفيزيائية والكيميائية للقطب الجرافيتي، فإن المقاومة النوعية لمنتجات الجرافيت من فحم الإبرة من سلسلة الزيت أعلى قليلاً من منتجات فحم الإبرة من سلسلة الفحم.

٥. الأهم هو أن فحم الكوك الإبري يتمدد أثناء عملية الجرافيت عالية الحرارة، فعندما تصل درجة الحرارة إلى ١٥٠٠-٢٠٠٠ درجة مئوية، يجب التحكم بدقة في سرعة ارتفاع درجة الحرارة، وتجنب التسخين السريع. يُفضل تجنب إنتاج الجرافيت المتتالي، حيث يمكن تقليل معدل التمدد عن طريق إضافة إضافات للتحكم في تمدد فحم الكوك الإبري. لكن إنتاج فحم الكوك الإبري الزيتي أصعب.

6. يحتوي نظام الزيت المحترق على محتوى فحم الكوك الأصغر حجمًا وحجم حبيبات أدق، في حين تحتوي إبرة قياس الفحم على محتوى فحم الكوك أقل وحجم حبيبات أكبر (35-40 مم)، مما يمكن أن يلبي متطلبات حجم الحبيبات للصيغة، ولكنه يجلب صعوبة إلى عملية السحق للمستخدم.

7. وفقًا لشركة Japan Petroleum Coke، يُعتقد أن تكوين فحم الإبرة من سلسلة الزيت أبسط من تكوين فحم الإبرة من سلسلة الفحم، لذلك من السهل التحكم فيه أثناء عملية التفحيم.

بناءً على ما سبق، يتميز فحم الكوك الإبري بنظام الزيت بأربعة خصائص منخفضة: كثافة نوعية منخفضة، قوة منخفضة، معامل تمدد حراري منخفض، ومقاومة نوعية منخفضة. أول ميزتين منخفضتين لمنتجات الجرافيت، وآخر ميزتين منخفضتين لمنتجات الجرافيت، هما الأفضل. بشكل عام، تتفوق مؤشرات أداء فحم الكوك الإبري من سلسلة الزيت على مؤشرات أداء فحم الكوك الإبري من سلسلة الفحم، ومتطلبات التطبيق أكبر.

حاليًا، يُعدّ أقطاب الجرافيت السوق الرئيسي للطلب على فحم الكوك الإبري، حيث تُمثّل حوالي 60% من إجمالي استخدامات فحم الكوك الإبري. وتتميّز شركات الأقطاب الكهربائية بطلب واضح على جودة فحم الكوك الإبري، دون الحاجة إلى جودة مُخصّصة. كما أن الطلب على مواد أنود بطاريات الليثيوم أيون على فحم الكوك الإبري أكثر تنوعًا، ويُفضّل سوق الأجهزة الرقمية الراقية فحم الكوك المطبوخ بالزيت، بينما يعتمد سوق بطاريات الطاقة بشكل أكبر على فحم الكوك الخام الأكثر فعالية من حيث التكلفة.

يتطلب إنتاج فحم الكوك الإبري حدًا تقنيًا معينًا، مما يجعل الشركات المحلية قليلة العدد. حاليًا، تشمل قائمة الشركات المحلية الرائدة في تصنيع فحم الكوك الإبري من سلسلة الزيوت: شاندونغ جينغيانغ، شاندونغ ييدا، جينتشو للبتروكيماويات، شاندونغ ليانهوا، بورا بيولوجيكال، ويفانغ فومي للطاقة الجديدة، شاندونغ ييوي، سينوبك جينلينغ للبتروكيماويات، ماومينغ للبتروكيماويات، وغيرها. أما الشركات الرئيسية المصنعة لفحم الكوك الإبري من الفحم فهي: باوو كاربون ماتيريال، باوتاي لونغ تكنولوجي، آنشان كايتان، أنغانغ كيميكال، فانغ داكسي كيمو، شانشي هونغتي، خنان كايتان، مجموعة شويانغ، زاوزهوانغ تشنشينغ، نينغشيا بايتشوان، تانغشان دونغري للطاقة الجديدة، تاييوان شينغشو، وغيرها.