一提起冶金工业用的焦炭往往会联想到煤,以为焦炭都是用煤炼出来的。其实不然,用石油也能炼出焦炭,这种称为石油焦的产品在炼钢工业和炼铝工业中都大有用武之地。石油怎么会变成焦炭了呢?这还得从石油的成分说起。石油是非常复杂的混合物,其中有的很轻,有的很重,最重的部分叫渣油。当石油渣油受热时它会两极分化,一方面分解为气体和轻质的产物,另一方面又缩合生成焦炭。这种称为焦炭化的过程在大约500℃高温下进行。要把渣油加热到这么高的温度当然得经过加热炉。可是,假如渣油在炉管里面就结上了焦,那么炉管很快就堵死了,根本没法运转。为此,人们便想出了一个妙计,就是设法大大提高渣油在炉管中的流动速度,使它来不及结焦就从炉管流出去了,而把焦结在炉管后面的一个叫焦炭塔的设备里。这种把生成焦炭的过程延迟到加热炉后面去进行的过程,称之为延迟焦化,这是目前国内外生产石油焦的主要手段。至于每吨渣油能产多少焦炭则取决于原料的性质和生产的条件,其产率大体在15% ~ 30% 之间。石油焦是黑色或暗灰色、带有光泽的固体,它是多孔性的无定形碳素材料。衡量石油焦质量的主要依据是其中的硫含量,因为硫对后续的、以石油焦为原料的过程有不良影响,一级品的石油焦要求含硫量不大于0.5%。石油焦不经加工就可以用来生产电石,若要制作炼钢和炼铝的电极,那就需要先行在1300℃左右进行煅烧,以除去其中的可挥发成分,并使它在结构上更加趋近于石墨。尚需指出, 用一般的石油焦为原料仅能制作出电炉炼钢工业中的普通功率石墨电极,若要制作高功率和超高功率的石墨电极,则必须用优质的石油焦为原料。这种优质石油焦外观为多孔银灰色固体,它具有纤维状或针状的纹理走向,所以又称为针状焦。生产针状焦时,对于焦化的原料和操作条件都有特殊的严格要求,用一般的石油渣油是生产不出针状焦的。由于针状焦的热性能、电性能及物理性能优越,用它制作的石墨电极具有低热膨胀系数、低电阻、高结晶度、高纯度及高密度等优点。在电炉炼钢中采用这样优质的电极,便可扩大其处理能力,提高其冶炼效率,并可节约电能和原材料的消耗。此外,还有一种类似针状焦的特种石油焦,它是生产核电站中核反应堆用石墨套管的原料,可以设想此类产品必须确保绝对安全,所以对其质量的要求当然更加严格。