炭素生产原料
碳素工艺
碳素工艺第一章绪论炭素材料有良好的导电、导热性能，高温下机械强度良好、耐腐蚀性、价格低廉，来源广泛。
一、炭素工艺发展概论最古老的炭素材料是用天然石墨、粘土混合起来煅烧成石墨坩埚，在我国有的历史，但作为导电材料是近代，1806年首次用石墨制成实验室电池。
炭素电极加热到2500℃后变成石墨电极。
灰分（杂质，主要是一些金属的氧化物）金属氧化物参与电化学反应，消耗阳极，反应后的金属以不同形态进入铝液中，降低铝的品质。
热膨胀系数要求小，减少应力的产生，防止炭块裂纹的生成。
炭素材料是一种无机的非金属材料二、冶金炭素工业生产工艺流程原料预处理石油焦、沥青预碎、煅烧无烟煤、冶金焦原料粒度分级石墨碎破碎、筛分各种粒度原料计量 1—6种粒度连续称量或用磅（称）称量预热120℃—180℃（全部固体原料）阴极糊混捏150℃——210℃沥青、生碎（成型后的废品）电极糊连续混捏或用混捏锅混捏捣缝糊成型110℃——150℃挤压成型、模压成型、振动成型半石墨化1800℃——2300℃焙烧800℃——1300℃石墨化2500℃——2800℃机械加工或组装预备阳极炭块阴极炭块高炉炭块半石墨化的阴极炭块石墨化的阴极炭块第二章炭和石墨材料一、自然界中的碳碳在地球上的含量0.027%，占地球化学元素含量中13位，以单质碳和化合物的形式存在。
单质碳：金刚石、石墨、无定形碳。
1、自然界中的单质碳金刚石：坦然形成石墨：天然石墨、人造石墨无定形碳：木炭、煤炭、焦炭2、碳原子的结合方式1）电子的运动状态：原子是带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成，是整个原子的中心。
A）电子层：K、L、M、N、O、P、QK层电子能量最低，最外层电子能量最高B）电子亚层和电子云形状：同一层中电子能量不同形成电子亚层。
S＜P＜D＜F等表示，S层的电子云的形状是球形，P层是倒“8”字形。
C）电子云在空间的伸展方向：P层电子沿着xyz轴方向延伸。
D）电子的字璇：一个原子中不可能出现运动状态完全相同的两个电子，每层的电子数2n2。
炭素材料的制备原料共27页
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块顿
Thank you
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
炭素的生产工艺
炭素的生产工艺炭素是一种非常重要的材料，被广泛应用于工业生产和科学研究中。
炭素的生产工艺有多种，其中最常用的包括石油焦、木材焦和煤焦的加热分解法。
其中，石油焦是石油炼制过程中产生的副产品，在生产过程中会经过高温煅烧、粉碎和筛分等步骤，最终得到石油焦。
石油焦具有高炭含量，纯净度高，是一种高质量的炭素材料。
它广泛应用于钢铁、化工、电子等行业的生产中，如制造石墨电极、铁合金、硅锰合金等。
木材焦的生产工艺相对简单。
首先，将木材放入焦炉中进行热解，生成焦油和木醋液。
然后，通过蒸馏的方法将焦油中的水和杂质去除，得到质量较好的焦油。
最后，将焦油进行加热裂解，得到木材焦。
木材焦用途广泛，主要用于制造活性炭、防腐剂和其他高附加值产品。
煤焦是从煤炭中提取的一种炭素材料。
煤焦的生产工艺相对复杂。
首先，将煤炭进行选矿和破碎，得到煤料。
然后，将煤料放入焦炉中进行加热分解，生成焦炭。
在焦炭的生产过程中，还会产生焦炉气和焦炉渣。
焦炉气可以用于燃烧或作为化工原料，而焦炉渣可以作为建材或肥料使用。
煤焦广泛应用于铁钢、铸造、化工等领域，如制造铁合金、硅锰合金、人造石墨、金属钢化剂等。
除了以上几种工艺外，还有其他一些生产炭素的方法，如电弧炉法、纤维素焦的加热分解法等。
这些方法根据生产需求和原料的不同，选择合适的工艺进行生产。
炭素的生产工艺中，有一些问题需要注意。
首先，需要保证生产过程的安全和环保性，导致的较严重的污染和事故，不仅会影响工人的身体健康，也会对环境造成一定的破坏。
其次，需要控制生产工艺中的温度、压力等参数，以获得所需的质量和性能。
此外，生产过程中还需要考虑能源消耗和原料储备的问题。
总的来说，炭素的生产工艺有多种，可以根据具体的需求选择合适的工艺。
随着技术的进步和需求的不断增加，炭素的生产工艺也在不断改进和创新，以提高生产效率和质量，满足广大用户的需求。
炭素生产原料
2炭素生产用原资料生产炭和石墨资料的原料都是炭素原料。
因为根源和生产工艺的不一样，其化学结构、形态特色及理化性能均存在很大差异。
依据物态来分类，它们能够分为固体原料（即骨料）和液体原料（即粘结剂和浸渍剂）。
此中，固体原料按其无机杂质含量的多少又能够分为多灰原料和少灰原料。
少灰原料的灰分一般小于1％，比如石油焦、沥青焦等。
多灰原料的灰分一般为10％左右，如冶金焦、无烟煤等。
别的，生产中的返回料如石墨碎等也可作为固体原料。
因为各样原料的作用和使用范围不一样，对它们也有不一样的质量要求。
在炭素生产中还使用石英砂等作为协助资料。
2.1 固体原料（骨料）骨料的种类、制造方法及主要特色和用途概括于表2-1。
表 2-1 骨料的种类、制法及主要特色和用途骨料种类制造方法主要特色及用途石油焦石油重质油轻延缓焦化而制得。
灰分较低 ,石墨化性能好 ,热膨胀系数小 ,用于制造人造石墨制品等。
沥青焦比石油焦易于获取密度高而各向异沥青焦煤沥青用延缓焦化法或炉室法制得。
性小的制品。
石墨化性能较差。
用于制造石墨电极、石墨阳极、炭电阻棒、阳极糊等。
石油重质油或煤沥青脱除杂质及原生QI 各向异性显然，石墨化性能最好、热膨胀系针状焦数小。
用于制造超高功率石墨电极或高功率后，经延缓焦化而制得。
石墨电极。
机械强度较高，但灰分也较高。
用于生产炭冶金焦煤在炼焦炉中经高温干馏而制得。
电极、炭块、电极糊等，又是焙烧炉的填补料和石墨化炉的电阻料。
石墨化冶金焦冶金焦经石墨化制得。
导热和导电性优于冶金焦。
在生产炭块、电极糊时少许加入，以提升导热、导电性。
硬沥青焦天然硬沥青经焦化而制得。
球状，硬度、强度高，各向同性。
用于制造密度各向同性石墨。
无烟煤天然矿物，经开采。
组织致密、气孔少，耐磨、耐蚀性好。
用于制造炭块，电极糊，填缝及粘结炭糊等。
抗氧化性、耐热性、耐碱性好，导电、导热天然石墨天然矿物，经开采。
性优秀，有自润滑性。
用于制造电炭产品、机械用炭制品，不透性石墨、膨胀石墨等。
炭素固体原料的煅烧工艺1
炭素固体原料的煅烧工艺一、概述1.1煅烧的目的与作用煅烧是将各种固体炭素原料在隔离空气的条件下进行高温热处理。
它是炭素生产中的一个重要工序。
由于各种固体原料(如石油焦、沥青焦、无烟煤、冶金焦等)的成焦温度或成煤的地质年代等的不同,在内部结构中不同程度地含有水分、杂质或挥发物。
这些物质如果不预先排除,直接用它们生产炭石墨材料,势必影响产品质量和使用性能。
各种炭素原料除天然石墨和炭黑外都要煅烧,煤沥青焦和冶金焦的焦化温度达1100℃,含挥发分低。
在单独使用时可不比煅烧,但在用罐式炉煅烧延迟石油焦时为了防止石油焦结成大块,或者是用回转窑煅烧延迟石油焦时,防止温度过高使炉尾结焦,按一定比例掺入沥青焦,故此时沥青焦也要进行煅烧。
此外,对于生产细结构石墨材料时,若沥青焦的真密度低于2.03g/cm3(特别是低于2.00 g/cm3)时,也需要煅烧。
在炭素厂中大量煅烧的是石油焦和无烟煤。
各种炭素原料在煅烧过程中产生了一系列的变化。
概括的说有如下变化:排出原料的挥发分、除去原料中的水分、加速硫分的变化,从而控制灰分增大、使焦粒体积收缩并趋向稳定,这样,可达到提高原料的真密度、强度、导电性能、抗氧化性能的目的。
其作用时:(1)原料的体积收缩,密度增大,使得在制品焙烧时的开裂和变形废品率降低,得到理化性能和几何尺寸比较稳定的制品;(2)原料的机械强度提高,对提高产品只来过有直接关系;(3)煅后焦比较硬脆,便于破碎、磨粉和筛分;(4)煅后焦的导电、导热性能提高,未产品质量的提高和优化工资创造了条件;(5)煅烧使焦炭的抗氧化性能提高,可提高产品的抗氧化性能;此外,只有煅后焦才能作为焙烧和石墨化用的填充料。
原料在煅烧过程中的变化时复杂的,既有物理变化又有化学变化——原料在低温烘干阶段所发生的变化(主要是排除水分),基本上是属于物理变化;而在挥发分的排出阶段,主要是化学变化,既完成原料中的芳香族化合物的分解,又完成某些化合物的缩聚。
炭素电极的工艺流程
原料：用于炭素生产的原料有哪些？在炭素生产中，通常采用的原料可分为固体炭质原料和粘结剂及浸渍剂两类。
固体炭质原料包括石油焦、沥青焦、冶金焦、无烟煤、天然石墨和石墨碎等；粘结剂和浸渍剂包括煤沥青、煤焦油、蒽油和合成树脂等。
此外生产中还使用一些辅助物料，如石英砂、冶金焦粒和焦粉。
生产一些特种炭和石墨制品（如炭纤维、活性炭、热解炭和热解石墨、玻璃炭）则采用其他一些特殊原料。
煅烧：什么叫煅烧？哪些原料需要煅烧？碳质原料在隔绝空气的条件下进行高温（1200-1500°C）热处理的过程称为煅烧。
煅烧是炭素生产的第一道热处理工序，煅烧使各种炭质原料的结构和物理化学性质发生一系列变化。
无烟煤和石油焦都含有一定数量的挥发份，需要进行煅烧。
沥青焦和冶金焦的成焦温度比较高（1000°C以上），相当于炭素厂内煅烧炉的温度，可以不再煅烧，只需烘干水分即可。
但如果沥青焦和石油焦在煅烧前混合使用，则应与石油焦一起送入煅烧炉煅烧。
天然石墨和炭黑则不需要进行煅烧。
压型：挤压成型原理是怎样的？挤压过程的本质是在压力下使糊料通过一定形状的模嘴后，受到压实和塑性变形而成为具有一定形状和尺寸的毛胚。
挤压成型过程主要是糊料的塑性变形过程。
糊料挤压过程是在料室（或称糊缸）和圆弧式型嘴内进行的。
装入料室内的热糊料在后部主柱塞的推动下。
迫使糊料内的气体不断排除，糊料不断密实，同时糊料向前运动。
当糊料在料室的圆筒部分运动时，糊料可看作稳定流动，各颗粒料层基本上是平行移动的。
当糊料进入到具有圆弧变形的挤压嘴子部位时，紧贴嘴壁的糊料前进中受到较大的摩擦阻力，料层开始弯曲，糊料内部产生不相同的推进速度，内层糊料推进超前，导致制品沿径向密度不均匀，因此在挤压块内产生内外层流速不同而引起的内应力。
最后糊料进入直线变形部分而被挤出。
焙烧：什么是焙烧？焙烧的目的是什么？焙烧是压型后的生制品在加热炉内的保护介质中，在隔绝空气的条件下，按一定的升温速度进行加热的热处理过程。
炭素行业宏观环境分析报告
炭素行业宏观环境分析报告概述炭素行业是指以煤炭、石油和天然气为原料制备的煤焦油、煤气、煤焦和煤粉等产品以及石化设备制造和维修、化肥等相关行业。
本报告旨在分析炭素行业的宏观环境，以帮助企业深入了解行业趋势和未来发展方向。
当前形势1. 国内炭素行业规模庞大中国是全球最大的炭素生产和消费国家，炭素行业规模庞大。
煤炭是国内主要的炭素原料，煤制炭素产品在国内市场占据主导地位。
随着煤化工技术的发展，石油和天然气成为炭素产品的重要替代原料。
2. 环保压力不断增加炭素行业面临着严峻的环保压力。
煤炭等传统炭素原料的开采和利用带来了大量的环境污染，例如大气污染和水体污染等。
政府出台了一系列环保政策来限制炭素行业的发展，并推动行业进行绿色转型。
3. 国际市场竞争加剧随着全球化的加剧，炭素行业面临着国际市场的激烈竞争。
国际能源价格的波动和贸易壁垒的出现都对中国炭素行业带来了挑战。
同时，国内炭素产品的质量和技术水平也面临着与国际差距的压力。
发展趋势1. 资源综合利用将成为重点为了应对环保压力，炭素行业将加大对资源综合利用的研发和推广力度。
煤炭、石油和天然气等炭素原料的综合利用将成为行业的重点发展方向。
同时，绿色循环生产模式将逐渐成为炭素行业的发展趋势。
2. 清洁能源替代将逐步推进随着清洁能源的发展和应用，炭素行业将逐步推进清洁能源替代。
例如，燃料电池和太阳能等新能源的应用将逐步取代传统的煤炭和石油，从而减少环境污染和碳排放。
3. 技术升级提升竞争力为了提高炭素产品的质量和技术水平，炭素行业将加强技术创新和升级。
生产工艺的改进、产品的研发和品质的提升将成为行业发展的关键。
同时，加强企业之间的合作与竞争，促进整个行业的升级和发展。
推荐策略1. 加大环保投入，推动绿色发展炭素企业应加大环保投入，采取有效措施减少环境污染。
同时，应积极推动绿色发展，开发和应用新的环保技术和清洁能源，提高产品的环保性能。
2. 加强技术创新，提高竞争力炭素企业应加强技术创新，提高产品质量和技术水平。
碳素材料
碳素材料炭和石墨材料是以碳元素为主的非金属固体材料，其中炭材料基本上由非石墨质碳组成的材料，而石墨材料则是基本上由石墨质碳组成的材料。
为了简便起见，有时也把炭和石墨材料统称为炭素材料（或碳材料）。
炭素制品按产品用途可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电炭类、炭素纤维类、特种石墨类、石墨热交换器类等。
石墨电极类根据允许使用电流密度大小，可分为普通功率石墨电极。
高功率电极、超高功率电极。
炭块按用途可分为高炉炭块、铝用炭块、电炉块等。
炭素制品按加工深度高低可分为炭制品、石墨制品、炭纤维和石墨纤维等。
炭素制品按原料和生产工艺不同，可分为石墨制品、炭制品、炭素纤维、特种石墨制品等。
炭素制品按其所含灰分大小，又可分为多灰制品和少灰制品（含灰分低于l％）。
我国炭素制品的国家技术标准和部颁技术标准是按产品不同的用途和不同的生产工艺过程进行分类的。
这种分类方法，基本上反映了产品的不同用途和不同生产过程，也便于进行核算，因此其计算方法也采用这种分类标准。
下面介绍炭素制品的分类及说明。
一、炭和石墨制品(一)石墨电极类主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体，根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。
石墨电极包括：（1）普通功率石墨电极。
允许使用电流密度低于 17A／厘米2的石墨电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
（2）抗氧化涂层石墨电极。
表面涂覆一层抗氧化保护层的石墨电极，形成既能导电又耐高温氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗。
（3）高功率石墨电极。
允许使用电流密度为18～25A ／厘米2的石墨电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。
（4）超高功率石墨电极。
允许使用电流密度大于 25A ／厘米 2的石墨电极。
主要用于超高功率炼钢电弧炉。
（二）石墨阳极类主要以石油焦为原料，煤沥青作粘结剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工而制成。
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2 炭素生产用原材料生产炭和石墨材料的原料都是炭素原料。
由于来源和生产工艺的不同，其化学结构、形态特征及理化性能均存在很大差异。
按照物态来分类，它们可以分为固体原料（即骨料）和液体原料（即粘结剂和浸渍剂）。
其中，固体原料按其无机杂质含量的多少又可以分为多灰原料和少灰原料。
少灰原料的灰分一般小于1％，例如石油焦、沥青焦等。
多灰原料的灰分一般为10％左右，如冶金焦、无烟煤等。
此外，生产中的返回料如石墨碎等也可作为固体原料。
由于各种原料的作用和使用范围不同，对它们也有不同的质量要求。
在炭素生产中还使用石英砂等作为辅助材料。
2.1 固体原料（骨料）骨料的种类、制造方法及主要特征和用途归纳于表2-1。
石油焦的来源石油焦是各种石油渣油、石油沥青或重质油经焦化而得到的固体产物。
由于焦化的方式不同，石油焦可分为延迟焦和釜式焦。
目前，石油行业生产的是延迟焦，釜式焦已被淘汰。
延迟焦化是将原料油经深度热裂化转化为气体烃类，轻、中质馏分油及焦炭的加工过程。
其原料一般是深度脱盐后的原油经减压蒸馏所得的渣油。
有时还在减压渣油中配有一定比例的热裂化渣油或页岩油。
石油焦的质量主要取决于渣油的性质，同时也受焦化条件的影响，我国几种主要减压渣油及其所产石油焦的性质列于表2-2。
表2-2 几种主要减压渣油及其石油焦的性质延迟焦化的主体设备由两座直径5.4m的焦炭塔和一座直径3.2m的分馏塔组成。
原料渣油首先与分馏塔馏出的馏分气进行间接换热，然后经加热炉加热到500±10℃，此温度已达到渣油的热解温度，但由于油料在炉管中具有较高的流速（冷油流速达1.4-2.2m/s），来不及反应就离开了加热炉，使焦化反应延迟到焦炭塔中进行，故这种焦化工艺称为延迟焦化。
随着油料的进入，焦炭塔中焦层不断增高，直到达到规定的高度为止。
生产中，一个焦炭塔进行反应充焦，另一个已充焦的焦炭塔经吹蒸汽与水冷后，用10-12Mpa的高压水通过水龙带从一个可以升降的焦炭切割器喷出，把焦炭塔内的焦炭切碎，使之与水一起由塔底流入焦炭池中。
焦炭池中的焦炭经脱水后即得生石油焦。
每个焦炭塔一次出焦约250t，循环周期约为48h。
分馏塔是分馏焦化馏分油的设备，为了避免塔内结焦，要求控制塔底温度不超过400℃。
同时，还须采用塔底油循环过滤的方法滤去焦粉，提高油料的流动性。
延迟焦化的典型工艺流程如图2-1所示。
延迟焦化法生产效率高，劳动条件好，但所得焦挥发分较高，结构疏松，机械强度较差。
石油焦的性质与质量要求石油焦是一种黑色或暗灰色的蜂窝状焦，焦块内气孔多数呈椭圆形，且一般相互贯通。
对其使用影响较大的有灰分、硫分、挥发分和煅后真密度。
（1）灰分石油焦的灰分主要来源于原油中的盐类杂质。
原油经脱盐处理后残留的杂质一般都富集于渣油中，然后又全部转入石油焦。
我国原油盐类杂质较少，故灰分含量较低。
石油焦的灰分还与延迟焦化的冷却水质以及原料场的管理水平有关。
生产一般炭素制品的石油焦，要求灰分不高于0.5％，生产高纯石墨制品的石油焦，要求灰分不高于0.15％。
（2）硫分石油焦中的硫来源于原油，其存在形式可分为有机硫和无机硫两种，而无机硫又可分为硫化铁硫和硫酸盐硫两类。
石油焦中的硫以有机硫为主，其次是硫化铁硫，而硫酸盐硫的含量很少。
（3）挥发分挥发分含量是石油焦焦化成熟程度的标志。
它与炭素制品的最终质量虽然没有直接关系，但对煅烧操作影响很大。
早期生产的釜式焦成焦温度较高，约700℃，所以焦炭的挥发分只有3％-7％。
而延迟焦的成焦温度只有500℃左右，故挥发分含量高达10％-18％，因此，必须经过煅烧。
延迟焦在煅烧时不仅实收率低，而且给煅烧作业带来不少困难，如在罐式炉中单独煅烧时容易结焦堵炉等。
目前经过煅烧设备的改造和操作工艺的改进，这方面问题已基本解决。
（4）真密度石油焦在1300℃温度下煅烧后的真密度大小，可作为其石墨化难易程度的表征。
一般认为，石油焦煅后真密度愈大，则愈容易石墨化。
这是因为石油焦的真密度在一定程度上反映了其化学结构中芳香碳环的缩合程度。
我国生产的石油焦的质量要求如表2-3所示，其中1号焦供生产炼钢用普通石墨电极和炼铝用炭素制品，2号焦供生产炼铝用炭素制品，3号焦用于化工。
表2-3 延迟石油焦(生焦)技术要求2.1.2 沥青焦沥青焦是由煤沥青经焦化后得到的固体产物。
生产沥青焦的方法有炉室法和延迟法两种。
由于原料沥青和焦化方法不同，这两种沥青焦的性质具有明显的差异。
煤沥青焦化过程煤沥青是煤焦油蒸馏的残留物。
根据软化点的不同，煤沥青可以分为三种类型，即低温沥青（又称软沥青）、中温沥青、高温沥青（又称硬沥青），其相应的软化点（环球法）依次为30℃-75℃、75℃-95℃、95℃以上。
与石油渣油不同，煤沥青主要是由多环芳烃组成的复杂高分子聚合物，而在石油渣油中芳烃类组分的含量仅占三分之一左右。
煤沥青焦化过程的本质是液相热解反应。
这种热解反应具有热分解和热缩聚两个方向，热缩聚反应可以大致分为三种类型：1）分子内部缩合；2）通过烷基侧链和官能团进行想邻分子间的缩合；3）通过芳核进行相邻分子间的热缩聚。
缩聚反应的主要方式是由活性氢转移引发的自由基反应。
一般认为，在煤沥青焦化时，450℃前主要是低沸点馏分的蒸馏和沥青的热分解；450℃-500℃之间热分解和热缩聚并存，同时发生高沸点馏分的蒸馏；大约500℃形成半焦以后，则以热缩聚为主，半焦出现收缩裂纹；当温度高于800℃，缩聚反应减缓。
随着温度的升高，沥青及其固体焦化产物的碳含量、真密度不断提高，氢、硫、氮、氧的含量和挥发分减少，电阻率逐渐下降。
（1）炉室法炉室法一般采用高温沥青作为生产沥青焦的原料。
这是因为高温沥青粘度大、甲苯不溶物含量高，残碳率高，减轻了沥青在炉室中的外渗，有利于保护炉体和安全生产。
同时，高温沥青的性状较稳定，挥发分较低，也有利于提高焦化生产的效率。
高温沥青与中温沥青的性质比较见表2-4.高温沥青主要由中温沥青制取。
为了资源和合理利用，有时也在中温沥青中配入一定比例的沥青焦油和沥青馏出物。
沥青焦油是指高温沥青在沥青焦炉中焦化时产生的二次焦油。
沥青馏出物是指在制取高温沥青时从挥发性产物中分离出来的冷凝液。
炉室法炼制沥青焦的主体设备是沥青焦炉，其结构简图见图2-2.由于沥青液态装炉和热解时的大量吸收，炭化室炉墙温度波动很大，沥青容易渗入砖缝生成热解炭，炉墙的年膨胀量较大，较容易损坏，从有利于延长炉龄来考虑，沥青焦炉的结构与一般冶金焦炉相比，有以下特点：炉型为焦炉煤气侧入的二分式焦炉，构造简单，易于维修；每组焦炉仅由5-7孔炭化室组成，组与组间由抵抗墙、边墙隔开，每组可以独立操作，也便于分组大修；炭化室仅高2-3m，加热水平却高达700-900mm，以降低炉顶空间温度，炭化室炉墙厚达160-200mm，可以大量蓄热，以抵抗沥青装炉时的温降，使炉墙不至于降温至硅砖的晶型转化点以下。
在生产操作上，为了防止高温沥青堵塞管道，沥青装炉采用循环管路，沥青在管道内以较大流速流动，并保持温度在320-330℃。
为了使沥青接触炉墙后能迅速形成一个半焦层，尽量减少沥青向炉墙砖缝的渗漏，标准火道温度宜控制在1300-1350℃.在此温度下，约10h焦饼成熟，再焖炉3-4h，然后再按计划推焦顺序推焦，出炉后采用湿法熄焦。
炉室法生产沥青焦的成焦温度（1050℃-1100℃）与煅烧温度相当，因此合格的沥青焦只需烘干即可使用。
有时，出于提高质量均匀性或罐式炉煅烧石油焦时减粘考虑，炭素厂也经常将沥青焦单独或与石油焦混配后再煅烧一次。
（2）延迟焦化法采用延迟焦化法生产沥青焦是从石油焦的延迟焦化移植过来的。
延迟焦化克服了炉室法存在的装炉时跑油冒火、操作条件差，环境污染炉龄短等缺点，因此是一种比较先进的沥青焦生产方法。
沥青的延迟焦化采用软化点为30℃-40℃的软沥青为原料。
软沥青具有良好的流变性能，又可得到足够高的残碳率。
其热解温度低，在加热炉中仅需加热到450℃-500℃就可在焦炭塔中实现焦化，设备的结构与材质较易达到工艺要求。
因此，软沥青可以看作是沥青延迟焦化的最佳原料。
此外，沥青的延迟焦化有利于改善沥青焦的结构。
这是因为沥青焦的生成过程中形成中间相小球体，中间相小球体的发育与成长大体在400℃-500℃温度范围，而延迟焦化工艺允许沥青在该温度范围停留足够长的时间。
生产沥青焦的延迟焦化工艺与设备和石油渣油的延迟焦化基本相同。
如前所述，由于成焦温度仅在500℃左右，故焦炭塔内的产品是半焦。
在用于炭素生产前，沥青延迟焦的煅烧是必不可少的。
国内外的惯例都是将煅烧系统与延迟焦化联合起来，将煅后焦供应市场。
沥青焦的性质与质量要求沥青焦是一种碳含量高，机械强度好，低灰低硫的优质原料。
其结构致密程度和机械强度比石油焦好，灰分和硼含量略高于石油焦。
它也是一种石墨化碳，但可墨化性能比石油焦差。
沥青焦也属于少灰原料，在炭素生产中主要是利用其机械强度好的优点来提高制品的机械性能。
例如，我国在生产普通石墨电极时，为了提高制品的机械强度，一般在固体原料中配入20-25％的沥青焦。
此外，沥青焦还可用于生产阳极糊、预焙阳极、电炭制品以及高炉炭块等。
我国对沥青焦的质量要求列于表2-5。
针状焦是一种从宏观形态到微观结构都具有显著各向异性的焦炭，因其破碎后呈现细长针状，故称为针状焦。
针状焦的各向异性反映出其分子结构已具有相当程度的有序排列，因而具有良好的可石墨化性。
如一种煤沥青基针状焦，经2800℃石墨化后，层间距ｄ002为3.357Å，石墨化度高达96.5％。
因此，针状焦是生产优质石墨电极，特别是超高功率石墨电极必不可少的基本原料。
针状焦的生产针状焦在1950年首先由美国大湖炭素公司用石油系原料研制成功。
1964年美国联合碳化物公司用针状焦制造出超高功率电极。
目前，世界针状焦产量的大部分由美国大陆石油公司生产。
日本水岛工厂也成功地用石油系原料生产出针状焦。
但绝大多数针状焦是用特定产地的低硫石油重质油生产的，其来源受到很大限制。
为此，日本、德国等为了扩大原料来源，开展了以煤沥青为原料制取针状焦的研究。
1979年10月，日本三菱化学株式会社建成年产3万吨煤系针状焦的生产装置。
1980年日铁化学株式会社一座年产5万吨煤系针状焦的生产装置投产。
我国也已做了大量研究工作。
在油系针状焦方面，1980-1982年曾以大庆热裂化渣油为原料，进行了工业试验，所得焦炭接近国外油系针状焦的质量。
在煤系针状焦方面也已完成了中间试验。
针状焦制造的关键是原料调制。
原料调制的主要目的是除去影响中间相小球体成长的原生喹啉不溶物（QI）。
脱去QI的方法很多，主要有以下几类：（1）过滤分离法这种方法是采用加压加热过滤或真空过滤将QI除去。
但由于沥青中QI颗料很小，易于造成过滤器的孔眼被堵塞。