機(jī)械振動對改性煤瀝青制備針狀焦結(jié)構(gòu)影響的研究.pdf

1、針狀焦是一種結(jié)構(gòu)非常有序、性能優(yōu)良的一種焦炭。因其具有熱膨脹系數(shù)小、機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)電率高、耗能低和易石墨化等優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)上常用做制備高功率（HP）和超高功率（UHP）石墨電極的原料。然而我國生產(chǎn)的針狀焦與發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的相比，存在體積密度大、電阻率高等缺陷。目前，我國的針狀焦仍以進(jìn)口為主，嚴(yán)重制約了我國電爐煉鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。所以，如何制備高質(zhì)量的針狀焦對于我國“富煤貧油少氣”而大力發(fā)展的煤化工產(chǎn)業(yè)有著十分積極的意義。
　　本實(shí)驗(yàn)研究了中

2、溫煤瀝青經(jīng)過G和D改性后，其喹啉不溶物含量、β樹脂含量、軟化點(diǎn)、結(jié)焦值等理化性質(zhì)的變化，分析了不同質(zhì)量比下制得的改性煤瀝青(MCTP)的性質(zhì)差異。發(fā)現(xiàn)與未改性的RCTP相比，MCTP的TI含量、β樹脂含量、SP和CV都呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，QI含量隨改性劑含量的增加而增多。
　　對MCTP做了氫核磁和元素分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)改性后MCTP的H含量增加、C含量減少，相應(yīng)的H/C比值也增加;改性后芳香氫所占比例增大。改性促使稠環(huán)結(jié)構(gòu)增加

3、，相應(yīng)的聚合程度增大，形成更大的芳香族化合物，進(jìn)而促使半焦定向有序結(jié)構(gòu)的形成。通過熱重分析儀、傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)對MCTP化學(xué)結(jié)構(gòu)和熱行為進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)MCTP總體產(chǎn)生更強(qiáng)烈的芳香族的C-H伸縮振動吸收峰和芳環(huán)骨架振動吸收峰。脂肪族的C-H伸縮振動吸收峰要弱很多。改性煤瀝青擁有更好的熱穩(wěn)定性。改性劑最佳適量為5％。后將兩種改性劑做了對比分析，同時對兩種改性反應(yīng)可能的機(jī)理進(jìn)行了推測。
　　考察了溫度、壓力及機(jī)械振動對中

4、間相微球生成的影響，得出了最佳炭化工藝條件。認(rèn)為增大氣壓可以促使中間相小球生長速度加快，425℃為中間相最佳制備溫度，適當(dāng)?shù)臋C(jī)械振動作用對于生成大小、分布都較為均勻的中間相微球有積極地促進(jìn)作用。
　　采用偏光顯微分析儀、XRD比較了機(jī)械振動作用對RCTP、MCTP制取半焦結(jié)構(gòu)的影響。認(rèn)為機(jī)械作用的存在對半焦的光學(xué)組織產(chǎn)生非常明顯的影響。且施加的機(jī)械振動作用強(qiáng)度存在一個合適的振動頻率。在機(jī)械振動的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步D和G改性作用，纖