Россия является одним из мировых лидеров по производству стали, при этом около 33 % производства приходится на переплавку лома в дуговых сталеплавильных печах. Для работы при высоких токовых нагрузках и температуре в печах применяются графитированные электроды марок SHP и UHP, которые в основном состоят из игольчатого кокса. Производство игольчатого кокса сосредоточено в США, Японии, Корее и Китае, где в качестве сырья используют побочные продукты металлургических и нефтеперерабатывающих предприятий – угольное (смолу и пек) и нефтяное (декантойль). В России ежегодная потребность в игольчатом коксе составляет около 100 тыс. т, однако вся она удовлетворяется посредством импорта. Сырьевой потенциал России, установленный авторами статьи, составляет более 5 млн т в год и включает декантойль, каменноугольные смолу и пек, а также тяжелую смолу пиролиза. Описаны результаты получения игольчатого кокса из декантойля и тяжелой смолы пиролиза. Наработка опытных образцов игольчатого кокса проводилась на специально разработанных лабораторных установках замедленного коксования (загрузкой до 0,25 и 80 кг). Сырье было модифицировано по оригинальной технологии Санкт-Петербургского горного университета, сходимость целевых свойств которой подтверждается результатами анализа качества полученных игольчатых коксов, в том числе и после 100-кратного масштабирования. Из полученного кокса были сформованы электроды. После стандартизированных стадий обжига, механической обработки и графитации при 2800-3000 °С коэффициент линейного термического расширения составил менее 1 × 10–6 К–1, а значение удельного электрического сопротивления 7,1-7,4 мкОм, что доказывает, что полученный углеродный материал соответствует по качеству японским аналогам и игольчатому коксу марки Super Premium.
Исследовано влияние избыточного давления в процессе замедленного коксования асфальта, полученного процессом пропановой деасфальтизации гудрона, на выход и физико-химические свойства компонентов углеводородных топлив и твердофазного продукта – нефтяного кокса. Асфальт подвергали коксованию при температуре 500 °С и избыточном давлении 0,15-0,35 МПа на лабораторной установке замедленного коксования периодического действия. У сырья и полученных в ходе экспериментальных исследований компонентов легких (бензин), средних (легкий газойль) и тяжелых (тяжелый газойль) дистиллятов были определены физико-химические свойства: плотность, вязкость, коксуемость, содержание серы, йодное число, температуры застывания, вспышки и потери текучести, фракционный состав. Были также изучены количественные групповой углеводородный и микроэлементный составы и свойства полученных образцов нефтяного кокса (влажность, зольность, выход летучих, содержание серы и др.). Дана сравнительная оценка их качества в соответствии с требованиями ГОСТ 22898-78 «Коксы нефтяные малосернистые. Технические условия». Кроме того, выявлены закономерности изменения избыточного давления коксования на выход и показатели качества дистиллятных продуктов и нефтяного кокса. С увеличением избыточного давления процесса коксования с 0,15 до 0,35 МПа уменьшается содержание парафино-нафтеновых углеводородов в легком и тяжелом газойлях замедленного коксования. Общей закономерностью при коксовании асфальта является увеличение выхода кокса и углеводородного газа при увеличении избыточного давления с 0,15 до 0,35 МПа.
