วัตถุดิบและกระบวนการผลิตอิเล็กโทรดกราไฟท์

วัตถุดิบในการผลิตอิเล็กโทรดกราไฟต์ ได้แก่ ปิโตรเลียมโค้ก โค้กเข็ม และน้ำมันดิน
ปิโตรเลียมโค้กเป็นผลิตภัณฑ์ของแข็งที่ติดไฟได้ซึ่งได้จากการเผาเศษปิโตรเลียมและยางมะตอยปิโตรเลียม โค้กมีสีดำและมีรูพรุน โดยมีคาร์บอนเป็นธาตุหลักและมีปริมาณเถ้าต่ำมาก โดยทั่วไปต่ำกว่า 0.5% ปิโตรเลียมโค้กจัดอยู่ในประเภทคาร์บอนที่สามารถทำให้เป็นกราไฟต์ได้ง่าย ปิโตรเลียมโค้กใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีและโลหะวิทยา และเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์กราไฟต์เทียมและผลิตภัณฑ์คาร์บอนสำหรับอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์
ปิโตรเลียมโค้กสามารถแบ่งออกได้เป็นโค้กดิบและโค้กเผาตามอุณหภูมิในการอบชุบ โค้กดิบคือปิโตรเลียมโค้กที่ได้จากการเผาโค้กแบบล่าช้า มีสารระเหยจำนวนมากและมีความแข็งแรงทางกลต่ำ โค้กเผาได้มาจากการนำโค้กดิบไปเผา โรงกลั่นส่วนใหญ่ในจีนผลิตเฉพาะโค้กดิบเท่านั้น และการดำเนินการเผาส่วนใหญ่ดำเนินการในโรงงานคาร์บอน
ปิโตรเลียมโค้กสามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภทตามปริมาณกำมะถัน ได้แก่ โค้กกำมะถันสูง (ปริมาณกำมะถันสูงกว่า 1.5%) โค้กกำมะถันปานกลาง (ปริมาณกำมะถัน 0.5%-1.5%) และโค้กกำมะถันต่ำ (ปริมาณกำมะถันต่ำกว่า 0.5%) โดยทั่วไปแล้วอิเล็กโทรดกราไฟต์และผลิตภัณฑ์กราไฟต์เทียมอื่นๆ จะผลิตโดยใช้โค้กกำมะถันต่ำ โค้กเข็มเป็นโค้กคุณภาพสูงที่มีเนื้อสัมผัสเป็นเส้นใยที่ชัดเจน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำมาก และการสร้างกราไฟต์ได้ง่าย เมื่อบล็อกโค้กแตกออก สามารถแยกออกเป็นอนุภาคแถบยาวและบาง (อัตราส่วนกว้างยาวโดยทั่วไปอยู่เหนือ 1.75) ตามเนื้อสัมผัส โครงสร้างเส้นใยแบบแอนไอโซทรอปิกสามารถสังเกตได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบโพลาไรซ์ จึงเรียกว่าโค้กเข็ม ความแอนไอโซทรอปิกของคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของโค้กเข็มนั้นชัดเจนมาก มีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดีขนานกับแกนยาวของอนุภาค และมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ ในระหว่างการขึ้นรูปด้วยการอัดรีด แกนยาวของอนุภาคส่วนใหญ่จะถูกจัดเรียงในทิศทางการอัดรีด ดังนั้น โค้กเข็มจึงเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตอิเล็กโทรดกราไฟต์กำลังสูงหรือกำลังสูงมาก อิเล็กโทรดกราไฟต์ที่ผลิตได้มีค่าความต้านทานต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ และทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ดี โค้กเข็มแบ่งออกเป็นโค้กเข็มที่ทำจากน้ำมันซึ่งผลิตโดยใช้กากปิโตรเลียมเป็นวัตถุดิบ และโค้กเข็มที่ทำจากถ่านหินซึ่งผลิตโดยใช้น้ำมันดินจากถ่านหินกลั่นเป็นวัตถุดิบ น้ำมันดินจากถ่านหินเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์หลักของการแปรรูปน้ำมันดินจากถ่านหินในเชิงลึก เป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนต่างๆ เป็นกึ่งของแข็งหรือของแข็งสีดำที่มีความหนืดสูงที่อุณหภูมิห้อง ไม่มีจุดหลอมเหลวคงที่ อ่อนตัวลงแล้วละลายหลังจากให้ความร้อน ความหนาแน่นคือ 1.25-1.35g/cm3 ยางมะตอยอุณหภูมิต่ำ อุณหภูมิปานกลาง และอุณหภูมิสูง ผลผลิตของยางมะตอยอุณหภูมิปานกลางคือ 54-56% ของยางมะตอยถ่านหิน องค์ประกอบของยางมะตอยถ่านหินมีความซับซ้อนมาก ซึ่งเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของยางมะตอยถ่านหินและเนื้อหาของเฮเทอโรอะตอม และยังได้รับผลกระทบจากระบบกระบวนการโค้กและสภาวะการประมวลผลยางมะตอยถ่านหิน มีตัวบ่งชี้มากมายเพื่อระบุคุณสมบัติของยางมะตอยถ่านหิน เช่น จุดอ่อนตัวของยางมะตอย สารที่ไม่ละลายโทลูอีน (TI) สารที่ไม่ละลายควิโนลีน (QI) ค่าโค้ก และคุณสมบัติการไหลของยางมะตอยถ่านหิน ยางมะตอยถ่านหินใช้เป็นสารยึดเกาะและสารเคลือบในอุตสาหกรรมคาร์บอน และประสิทธิภาพมีอิทธิพลอย่างมากต่อกระบวนการผลิตและคุณภาพผลิตภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์คาร์บอน ยางมะตอยถ่านหินโดยทั่วไปใช้ยางมะตอยดัดแปลงอุณหภูมิปานกลางหรืออุณหภูมิปานกลางที่มีจุดอ่อนตัวปานกลาง ค่าโค้กสูง และเรซินสูง สารเคลือบควรใช้ยางมะตอยอุณหภูมิปานกลางที่มีจุดอ่อนตัวต่ำ QI ต่ำ และมีคุณสมบัติทางรีโอโลยีที่ดี