فحم الكوك الإبري هو صنف عالي الجودة مُطوّر بكثافة من مواد الكربون. يتميز بمظهره الصلب المسامي ذي اللون الرمادي الفضي والبريق المعدني. يتميز بتركيبه الانسيابي الواضح، 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 لاختلاف المواد الخام، يُمكن تقسيم فحم الكوك الإبري إلى فحم الكوك الإبري الزيتي وفحم الكوك الإبري الفحمي. يُنتج فحم الكوك الإبري من مخلفات البترول، وهو فحم الكوك الإبري الزيتي. أما فحم الكوك الإبري المُنتج من زفت قطران الفحم، وهو مكون من فحم الكوك الإبري الفحمي.
تشمل المؤشرات التي تؤثر على جودة فحم الإبرة الكثافة الحقيقية ومحتوى الكبريت ومحتوى النيتروجين والمواد المتطايرة ومحتوى الرماد ومعامل التمدد الحراري والمقاومة وكثافة الاهتزاز وما إلى ذلك. ونظرًا لاختلاف معامل المؤشر المحدد، يمكن تقسيم فحم الإبرة إلى درجة فائقة (درجة ممتازة) والدرجة الأولى والدرجة الثانية.
تتضمن الاختلافات في الأداء بين فحم الإبرة وفحم الإبرة الزيتية النقاط التالية.
1. في ظل نفس الظروف، يكون تشكيل قطب الجرافيت المصنوع من فحم الإبرة الزيتية أسهل من تشكيل فحم الإبرة الفحمية.
2. بعد تصنيع منتجات الجرافيت، تكون كثافة وقوة المنتجات الجرافيتية من فحم الإبرة من سلسلة الزيت أعلى قليلاً من تلك الموجودة في فحم الإبرة من سلسلة الفحم، وهو ما يحدث بسبب توسع فحم الإبرة من سلسلة الفحم أثناء الجرافيت.
3. في الاستخدام المحدد لإلكترود الجرافيت، فإن المنتج الجرافيتي لفحم إبرة الزيت له معامل تمدد حراري أقل.
4. من حيث المؤشرات الفيزيائية والكيميائية للقطب الجرافيتي، فإن المقاومة النوعية لمنتج الجرافيت من فحم الإبرة الزيتية أعلى قليلاً من مقاومة منتج فحم الإبرة الفحمية.
٥. الأهم هو أن فحم الكوك الإبرة يتمدد عند درجة حرارة تتراوح بين ١٥٠٠ و٢٠٠٠ درجة مئوية أثناء عملية الجرافيت عالية الحرارة، لذا يجب التحكم بدقة في معدل ارتفاع درجة الحرارة، وتجنب الارتفاع المفاجئ. يُفضل تجنب إنتاج عملية الجرافيت المتسلسلة، حيث يمكن تقليل معدل التمدد بإضافة إضافات للتحكم في تمدد فحم الكوك الإبرة. لكن إنتاج فحم الكوك الإبرة الزيتية أصعب.
6. تحتوي إبرة فحم الزيت المحروق على المزيد من فحم الكوك الصغير وحجم الجسيمات الدقيقة، في حين تحتوي إبرة فحم الكوك على محتوى أقل وحجم جسيمات كبير (35 - 40 مم)، مما يمكن أن يلبي متطلبات حجم جسيمات الصيغة، ولكنه يجلب صعوبات للمستخدمين.
7. وفقًا لمقدمة شركة Japan Petroleum Coke، يُعتقد أن تكوين فحم الإبرة الزيتية أبسط من تكوين فحم الإبرة الفحمية، لذلك من السهل التحكم في وقت التكوير والتسخين.
مما سبق، يتميز فحم الكوك الإبري الزيتي بأربعة خصائص منخفضة: كثافة نوعية زائفة منخفضة، قوة منخفضة، معامل تمدد حراري منخفض، ومقاومة نوعية منخفضة. أول منتجين منخفضين من الجرافيت، وآخر منتجين منخفضين من الجرافيت مناسبان. بشكل عام، مؤشرات أداء فحم الكوك الإبري الزيتي أفضل من فحم الكوك الإبري الفحمي، كما أن متطلبات التطبيق أعلى.
حاليًا، يُعدّ إلكترود الجرافيت السوق الرئيسي للطلب على فحم الكوك الإبري، حيث يُمثّل حوالي 60% من إجمالي استخداماته. وتتميّز شركات إنتاج الأقطاب الكهربائية بطلب واضح على فحم الكوك الإبري، دون وجود طلب مُخصّص على الجودة. ويتميّز الطلب على فحم الكوك الإبري لمواد أنود بطاريات أيون الليثيوم بتنوعه، حيث تُفضّل الأسواق الرقمية الراقية فحم الكوك المُسخّن بالزيت، بينما يعتمد سوق بطاريات الطاقة بشكل أكبر على فحم الكوك ذي الأداء الأعلى من حيث التكلفة.
يتطلب إنتاج فحم الكوك الإبري حدًا تقنيًا معينًا، لذا فإن الشركات المحلية نادرة نسبيًا. حاليًا، تشمل شركات الإنتاج المحلية الرئيسية لفحم الكوك الإبري: ويفانغ فومي للطاقة الجديدة، وشاندونغ جينغيانغ، وشاندونغ ييدا، وجينتشو للبتروكيماويات، وشاندونغ ليانهوا، وبورا بيولوجيكال، ويفانغ فومي للطاقة الجديدة، وشاندونغ ييوي، وسينوبك جينلينغ للبتروكيماويات، وماومينغ للبتروكيماويات، وغيرها. ومن شركات الإنتاج الرئيسية لفحم الكوك الإبري من سلسلة الفحم: باو وو للمواد الكربونية، وباو تايلونغ للتكنولوجيا، وأنشان للكربون المفتوح، وأنشان للكيماويات، وفانغ داكسي كي مو، وشانشي ماكرو، وخنان للكربون المفتوح، ومجموعة شويانغ، وزاوزهوانغ ريفايليزيشن، ونينغشيا بايتشوان، وتانغشان دونغري للطاقة الجديدة، وتاييوان شينغشو، وغيرها.
وقت النشر: ١٩ أكتوبر ٢٠٢١