固体古马隆-茚树脂编制说明-钢铁标准网

《煤系针状焦》（征求意见稿初稿）国家标准编制说明一、项目来源根据国家标准化管理委员会国标委综合【2011】66号文件《关于下达2011年第二批国家标准制修订计划的通知》的要求，由中钢集团鞍山热能研究院有限公司炭素材料总厂负责《煤系针状焦》国家标准的起草工作，项目编号为：20110795-T-469。

二、工作概况接到任务后，我们汇同冶金工业信息标准研究院，共同编制了《煤系针状焦国家标准制定方案》，并于2012年11月28日召开了制定《煤系针状焦》国家标准启动会议。

我们联系了冶金工业信息标准研究院，通过国家标准化网站、国际标准化网站，并到辽宁省质量技术监督局标准处、辽宁省标准信息情报研究所查找有关资料，国际上有关针状焦的产品标准均无法查到。

在结合生产实践和满足用户要求的基础上，参考了山西宏特、中国石油天然气股份有限公司锦州石化公司的企业标准以及日本新日铁、三菱公司针状焦的质量分析结果，本着推进技术发展，利于技术交流、公共平开展国内外贸易的原则，我们主要开展了以下工作：1.就技术要求的各项指标综合考虑了国内外两个市场的需求，以及国内的生产实际，在大量实践、检验验证的基础上，提出本标准的技术要求。

2.试验方法的选用上已作了大量的验证工作。

3.将煤系针状焦样品送到美国公司、日本昭和电工，对比检验结果和按本标准进行的检验结果，数据的相对差别。

4.按本标准规定对进口煤系针状焦进行检验，比对我方分析结果与外方分析结果的差别。

找出差别。

在上述工作的基础上，形成本标准的初稿。

我们拟向中钢集团吉林炭素股份有限公司、中国平煤神马集团开封炭素有限公司（前称：中平能化集团开封炭素有限公司）、方大炭素、南通碳素、中钢集团四川炭素有限公司、山东八三炭素厂、等家十几家使用单位、中国石油锦州石化公司、山西洪特等几家生产厂家拟发出《关于起草<煤系针状焦>国家标准的征求意见函》，希望能广泛征求到各单位对制定本标准工作的意见。

三、标准制定概况1 目的﹑意义或必要性1.1.架起科研、生产、使用、贸易四者之间的桥梁；在社会生产组成部分之间进行协调，确立共同遵循的准则，建立稳定的秩序；1.2. 作为组织生产的质量依据，以保证产品质量。

合理发展产品品种，提高企业产品改进的能力，以更好的满足社会需求；1.3.保证产品质量，维护消费者利益；向用户提供必要的技术说明，指导用户科学使用本产品。

1.4.方便法定质检部门进行公证的监督和抽查，维护用户和企业的合法权益。

1.5.在消除贸易障碍，促进国际技术交流和贸易发展，提高产品在国际市场上的竞争能力方面具有重大作用；2 国内外生产状况初步调研2.1针状焦国内外生产现状根据国际钢协及世界权威杂志（美国《国际钢技术》、德国《MPT》、英国《国际钢技术》、日本《钢铁新闻》）分析，国际上20年来电弧炉短流程的钢产量都在逐年增加，而且预测今后10年还会继续增加。

据调查，全球电弧炉短流程钢产量占总钢产量的比例已经很大，美国和欧盟已达到50%左右，韩国电炉钢比达到40%左右，东南亚各国也在增加电炉钢产量，印度新五年计划要把电炉钢产量翻一番。

从全球的趋势看，未来10年电弧炉将占炼钢的主导地位。

生产超高功率石墨电极的主要原料针状焦生产企业在全世界只有7家，其中4家在日本，2家在美国，1家在英国，总体上是需求大于产能的趋势。

部分发达国家因原料资源等因素制约，在缩减炭素生产规模，甚至有的国家不建炭素企业，完全依赖进口，因而国际市场对针状焦的需求也会增加。

国外生产针状焦的厂家主要有:美国大陆石油公司、美国大湖炭素公司、日本兴亚公司、日本水岛石油公司、日本三菱化成、日铁化学；此外，美国联合碳化物公司、壳牌公司和俄罗斯、英国、德国也生产针状焦。

全世界针状焦生产能力约90～100万吨/年(其中煤系针状焦生产能力约20万吨/年)，产量约为80万吨/年(其中煤系针状焦产量约15万吨/年)，几乎所有产量都集中在美国和日本等几个国家。

见下表。

国外针状焦主要企业生产能力企业名称生产能力（104t/a）产品类别ConocoINC（英国HUMBER工厂）23 油系ConocoINC（美国休斯顿工厂）14 油系美国碳/石墨集团海波针状焦公司14 油系（CGG）日本兴亚株式会社（KOA）8 油系日本水岛制油所7 油系日本新日铁化学株式会社14 煤系（NIPPONSTEEL CHEMICAL CO.LTD）三菱化学株式会社(MITSUBISHI6 煤系CHEMICAL CORPORATION)2.2国内针状焦生产现状国内从上世纪80年代开始了针状焦技术研究开发，宝钢在建厂初期从日本引进了一套用于生产沥青焦产品的延迟焦化装置；“八五”其间由中冶焦化耐火研究院负责研发、设计的辽宁鞍山沿海化工厂2万T/A煤系针状焦（改质法），由于工艺上存在缺陷，产品收率和质量均没有达到设计要求，目前该项目已停止，厂房和设备已经转让。

国内在1988年以济宁煤沥青为原料，进行了10kg/h的试验，试验结果表明：以济宁煤沥青为原料，采用溶剂法生产工艺，产品完全可达到或超过日本同类产品的质量指标，1989年通过山东省科委组织的成果鉴定，获山东省科技进步二等奖，并列入“八五”国家重点工业性试验项目；在山东济宁建设2万吨/年针状焦生产装置。

1996年完成了主体工程的建设任务，并对原料预处理工序进行了调试，调试结果表明：针状焦生产的核心工序完全达到设计指标，可以提供优质的针状焦原料，解决了该工艺的核心问题。

2006年，国内又进行了煤系针状焦100kg/h半工业试验装置建设和试验工作，从半工业性试验的调试和试验情况看，系统水运和油运都一次成功，首次负荷试车便产出性能指标达到同类进口实物水平的针状焦。

2009年，国内试生产已产出跟日本煤系针状焦实物性能指标相当的针状焦。

用该针状焦做成UHPΦ610电极于2011年10月18日至2011年11月10日在天津某厂电炉冶炼实验中取得吨钢消耗略低于美国优卡的可喜成果。

3.国内外该产品标准情况简介：该项目前无对应的国际标准，由于保密的原因，也未能获得国外厂家的质量标准。

本项目制定的“煤系针状焦”国家标准现暂无相应国家、行业或地方的质量标准。

查阅到CAS 104-2004 煅烧石油针状焦，该标准有可供借鉴之处。

4.该标准未发现有知识产权问题四、主要技术内容1.本标准格式按GB/T 1.1－2009进行了规范。

2.适用范围；本标准规定了煤系针状焦的技术要求、试验方法、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于以煤沥青为原料，经原料预处理、延迟焦化装置生产的，并通过高温煅烧后制成的针状焦。

本标准所属的产品可用做高功率、超高功率石墨电极的原料。

3.规范性引用文件：本标准在制定过程中引用了13个国家标准和1个冶金行业标准，分别为：GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 476 煤的元素分析GB/T 1429 炭素材料灰分含量测定方法GB/T 1997 焦炭试样的采取和制备GB/T 3074.4 石墨电极测定方法石墨电极热膨胀系数（CTE）测定方法GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判断GB/T 10444 机械密封产品型号编制方法GB/T 21354 粉末产品振实密度测定通用方法GB/T 24521 焦炭电阻率的测定方法GB/T 24526 炭素材料全硫含量测定方法GB/T 24527 炭素材料内在水分的测定YB/T 5189 炭素材料挥发分的测定4.技术要求由于在前期调研中，未查找到有关国际标准，由于保密原因也未能取得国外同类企业的先进标准,因此，本标准的技术要求，主要依据市场状况和用户的意见，本着推进科学技术进步，促进国内外贸易需求的原则制定的。

在制定过程中着重参考了国内进口日本新日铁、三菱公司煤系针状焦的质量分析结果；查阅了美国、英国、日本对针状焦的评价项目以及相应的分析方法。

并结合中国石油天然气股份有限公司锦州石化公司企业标准《煅烧石油针状焦》（Q/SY JZ 0009-2007）的技术指标为参考，参阅了山西宏特针状焦的质量指标，形成本标准的技术要求。

见下表：项目指标试验方法ⅠⅡⅢ真密度/（g/cm3）≥ 2.15 2.14 2.13 附录A 硫/%（质量分数）≤0.4 0.4 0.4 GB/T 24526 氮/%（质量分数）≤0.7 0.7 0.7 GB/T 476 挥发分/%（质量分数）≤0.3 0.4 0.4 YB/T 5189 灰分/%（质量分数）≤0.2 0.3 0.3 GB/T 1429 水分/%（质量分数）≤0.15 YB/T 1428 热膨胀系数(室温~600℃)（CTE）/（10-６／℃）≤1.10 1.30 1.50 GB/T 3074.4 电阻率（ρ）μΩm ≤600 600 600 YB/T 035振实密度（1mm~2mm）/（g/cm3）≥0.90 0.88 0.85 GB/T 21354 注:粒度按用户要求协商制定.分析项目确定依据：（1）真密度真密度是衡量炭素材料的煅烧程度的重要质量控制指标。

煅烧程度越高，真密度越大，表明越易墨化，同时，电阻率越低。

生产超高功率石墨电极的针状焦煅烧后真密度一般应达到2.13g/cm3以上，生产高功率石墨电极的针状焦煅烧后真密度一般应达到2.10/cm3以上。

（2）硫含量，氮含量硫和氮容易在石墨化时引起气胀，给炭素生产工艺的控制尤其是石墨化送电带来困难，煤系针状焦的气胀是由硫和氮的共同作用引起的，并与氮的含量成正比。

高温下（1500℃以上）致制品的质量损失，制品内部存在缺陷，加上气胀是不可逆体积膨胀，使得制品体积密度下降，严重时将导致制品开裂。

因此硫和氮含量也是表征针状焦质量的主要指标。

一般油系针状焦硫含量较高，煤系针状焦氮含量较高，监测硫、氮含量对于煤系针状焦的选用更有重要意义。

（3）灰分煤系针状焦的灰分中主要元素为铁、硅、钙、铝、钠、镁，还有少量的钒、钛、铬等，主要以他们的氧化物形式存在。

灰分含量的高低直接影响制品电阻率。

因此，生产超高功率石墨用原料针状焦控制灰分不大于0.2%（质量分数），生产率石墨用原料针状焦灰分控制分别为不大于0.3%和0.4%（质量分数）。

(4) 挥发分挥发分是表征针状焦质量指标之一，挥发分不能过高。

以保证制品石墨化后的密度和强度。

(5) 水分水分控制在0.10%以下。

(6) 热膨胀系数CTE（室温~600℃）热膨胀系数是针状焦最重要的性能之一，因为它决定了石墨电极的热膨胀系数，而电极在电弧炉中的运转性能取决于电极的热膨胀系数。

（7）电阻率炭素材料电阻率是控制炭素生产工艺过程和评价炭素产品质量的重要指标。

（8）振实密度振实密度是针状焦的质量量度。

它影响石墨化后制品的机械强度。

5. 试验方法5.1.试样的采取和制备5.1.1.试样的采取和制备按GB/T 1997规定进行。