石油焦屬于易石墨化炭一類(lèi)，石油焦的微晶與冶金焦比較，碳網(wǎng)格片狀體之間的疊合比較整齊，片狀體之間距離較??；在石墨化的高溫下，碳網(wǎng)格片狀體的晶粒平均厚度（Lc）和平均寬度（La）增大，片狀體層面間距（d）縮??；（圖1）晶格常數（a0和c0）接近天然石墨，電阻率顯著(zhù)降低而真密度相應提高。所以使用石油焦為原料可以制造電阻率較低的石墨電極。

石油焦灰分中含有的主要元素為鐵、硅、鈣、鋁、鈉、鎂，還含有少量的釩、鈦、鉻、鎳、錳等。除鋁、鎂、鈣為電解質(zhì)所需元素外，其余都是有害雜質(zhì)?；曳种械倪@些元素按照危害的受害體不同可分為兩類(lèi)：一類(lèi)以電解終產(chǎn)品原鋁為受害體的元素，它們在電解過(guò)程中轉入鋁液中影響鋁的質(zhì)量。另一類(lèi)元素能使炭陽(yáng)極的化學(xué)性能下降，如鈉元素。鈉對電解質(zhì)及鋁的質(zhì)量并無(wú)危害作用，對陽(yáng)極的物理性能也無(wú)大的影響，但它影響陽(yáng)極的化學(xué)性能。促使陽(yáng)極的選擇性氧化，造成陽(yáng)極工作的不均勻性且使陽(yáng)極脫落掉渣。這樣不僅增加了炭耗量，而且使電解質(zhì)中炭渣增多，污染電解質(zhì)，影響生產(chǎn)和操作。

硫是影響石油焦質(zhì)量的雜質(zhì)之一，石油焦的含硫量取決于渣油的含硫量，渣油中的硫分有30%-40%殘留在石油焦中，如果含硫量較高的渣油事先加氫脫硫，減少渣油中的含硫量，由此得到的石油焦含硫量相應降低。石油焦中的硫可分為硫的有機化合物（硫醚、硫醇、磺酸等）和硫的無(wú)機化合物（硫化鐵、硫酸鹽）兩類(lèi)。一般煅燒到1300℃左右脫硫效果不大，只有將煅燒溫度提高到1450℃左右才能有較明顯的脫硫效果，一部分硫化物需在石墨化的高溫下才能排出

對生產(chǎn)鋁電解用陽(yáng)極材料及生產(chǎn)石墨制品而言，硫是一種有害元素，含硫量較大的石油焦生產(chǎn)的石墨電極在石墨化過(guò)程中產(chǎn)生“氣脹”現象，容易導致產(chǎn)品裂紋。含硫較高的石墨電極煉鋼時(shí)，噸鋼電極消耗量有所增加，中國多數產(chǎn)地的石油焦硫分較低，只有使用國內高硫原油或進(jìn)口高硫原油的煉油廠(chǎng)生產(chǎn)的石油焦硫分較高。

熱膨脹系數
石油焦的熱膨脹系數主要取決于渣油的性質(zhì)，也即渣油中芳烴的含量和瀝青質(zhì)的含量，芳烴含量高及瀝青質(zhì)、膠質(zhì)含量低的渣油，生產(chǎn)出的石油焦其熱膨脹系數較低，針狀焦就是這樣的石油焦，同樣是針狀焦，熱膨脹系數也有差別，生產(chǎn)大規格的功率石墨電極和接頭坯料應該采用熱膨脹系數較低的針狀焦。石油焦的熱膨脹系數與測試溫度有關(guān)，中國測試熱膨脹系數的標準溫度為100-600℃，測試溫度不同所得的結果不能直接比較。
力學(xué)性能
石油焦的力學(xué)性能包括“可破碎性”、脆性和磨損率等指標，石油焦的“可破碎性”及脆性在電極制造工藝中有一定的實(shí)際意義，可破碎性可以用焦炭在破碎前后的尺寸比來(lái)評價(jià)，而脆性是表示焦炭在運輸和傳送過(guò)程中發(fā)生破碎的可能性。表征石油焦磨損率的測試方法是轉鼓試驗法，原焦的磨損率與其揮發(fā)分含量成正比，與體積密度成反比，煅燒后的石油焦磨損率顯著(zhù)下降。