Bahan baku untuk memproduksi elektroda grafit adalah kokas minyak bumi, kokas jarum, dan terak batubara.

Kokas minyak bumi adalah produk padat yang mudah terbakar yang diperoleh dari residu minyak bumi dan aspal minyak bumi melalui proses kokasifikasi. Warnanya hitam dan berpori, unsur utamanya adalah karbon, dan kadar abunya sangat rendah, umumnya di bawah 0,5%. Kokas minyak bumi merupakan jenis karbon yang mudah digrafitisasi, kokas minyak bumi memiliki berbagai macam kegunaan dalam industri kimia, metalurgi, dan industri lainnya, serta merupakan bahan baku utama untuk produksi produk grafit buatan dan produk aluminium karbon elektrolitik.

Berdasarkan suhu perlakuan panas, kokas minyak bumi dapat dibagi menjadi dua jenis: kokas mentah dan kokas terkalsinasi. Kokas mentah yang diperoleh dari kokas tunda mengandung banyak kandungan volatil dan memiliki kekuatan mekanik yang rendah. Kokas terkalsinasi diperoleh melalui proses kalsinasi. Sebagian besar kilang minyak di Tiongkok hanya memproduksi kokas mentah, dan sebagian besar operasi kalsinasi dilakukan di pabrik karbon.

Kokas minyak bumi dapat dibagi menjadi tiga jenis: kokas sulfur tinggi (mengandung lebih dari 1,5% sulfur), kokas sulfur sedang (mengandung 0,5%-1,5% sulfur), dan kokas sulfur rendah (mengandung kurang dari 0,5% sulfur). Elektroda grafit dan produk grafit buatan lainnya umumnya menggunakan kokas sulfur rendah.

Kokas jarum adalah jenis kokas berkualitas tinggi dengan tekstur berserat yang jelas, terutama koefisien ekspansi termal yang rendah dan mudah mengalami grafitisasi. Ketika bongkahan kokas pecah, ia dapat terbelah menjadi partikel-partikel berbentuk strip ramping sesuai dengan teksturnya (rasio aspek umumnya di atas 1,75), dan struktur berserat anisotropik dapat diamati di bawah mikroskop cahaya terpolarisasi, sehingga disebut kokas jarum.

Anisotropi fisik dan mekanik kokas jarum sangat jelas, dan memiliki konduktivitas listrik dan termal yang baik sejajar dengan sumbu panjang partikel, serta koefisien ekspansi termal yang rendah. Selama pencetakan ekstrusi, sumbu panjang sebagian besar partikel tersusun sesuai dengan arah ekstrusi. Oleh karena itu, kokas jarum merupakan bahan baku utama untuk pembuatan elektroda grafit daya tinggi atau ultra-tinggi, yang memiliki resistivitas rendah, koefisien ekspansi termal kecil, dan ketahanan terhadap guncangan termal yang baik.

Kokas jarum terbagi menjadi kokas jarum minyak yang diproduksi dari residu minyak bumi dan kokas jarum batubara yang diproduksi dari aspal batubara olahan.

Terak batubara adalah salah satu produk utama dari pengolahan mendalam terak batubara. Terak batubara merupakan campuran berbagai hidrokarbon, berupa zat semi-padat atau padat berwarna hitam dengan viskositas tinggi pada suhu kamar, tanpa titik leleh tetap, melunak setelah dipanaskan, dan kemudian meleleh, dengan densitas 1,25-1,35 g/cm³. Berdasarkan titik lunaknya, terak batubara dibagi menjadi tiga jenis: aspal suhu rendah, sedang, dan tinggi. Hasil aspal suhu sedang adalah 54-56% dari terak batubara. Komposisi terak batubara sangat kompleks, yang berkaitan dengan sifat terak batubara dan kandungan heteroatom, serta dipengaruhi oleh sistem proses kokasifikasi dan kondisi pengolahan terak batubara. Terdapat banyak indeks untuk mengkarakterisasi sifat terak batubara, seperti titik lunak aspal, kelarutan toluena (TI), kelarutan kuinolin (QI), nilai kokasifikasi, dan sifat reologi terak batubara.

Aspal batubara digunakan sebagai bahan pengikat dan bahan impregnasi dalam industri karbon, dan sifat-sifatnya sangat berpengaruh pada proses produksi dan kualitas produk karbon. Aspal pengikat umumnya menggunakan aspal suhu menengah atau aspal modifikasi suhu menengah dengan titik lunak sedang, nilai kokas tinggi, dan resin beta tinggi, sedangkan bahan impregnasi harus menggunakan aspal suhu menengah dengan titik lunak rendah, QI rendah, dan reologi yang baik.


Waktu posting: 07 Februari 2025