Elektrody grafitowe są głównym elementem grzejnym stosowanym w elektrycznym piecu łukowym – procesie produkcji stali, w którym topi się złom ze starych samochodów lub urządzeń w celu wytworzenia nowej stali.
Elektryczne piece łukowe są tańsze w budowie niż tradycyjne wielkie piece, które wytwarzają stal z rudy żelaza i są opalane węglem koksującym. Ale koszt produkcji stali jest wyższy, ponieważ wykorzystują złom stalowy i są zasilani energią elektryczną.
Elektrody stanowią część pokrywy pieca i są zmontowane w kolumny. Następnie przez elektrody przepływa prąd, tworząc łuk intensywnego ciepła, który topi złom stalowy. Elektrody mają bardzo różną wielkość, ale mogą mieć średnicę do 0,75 metra (2 i pół stopy) i długość do 2,8 metra (9 stóp). Największe ważą ponad dwie tony.
Do wyprodukowania jednej tony stali potrzeba do 3 kg (6,6 funta) elektrod grafitowych.
Końcówka elektrody osiągnie temperaturę 3000 stopni Celsjusza, czyli połowę temperatury powierzchni Słońca. Elektrody są wykonane z grafitu, ponieważ tylko grafit może wytrzymać tak intensywne ciepło.
Następnie piec przechyla się na bok, aby wlać stopioną stal do gigantycznych wiader zwanych kadziami. Następnie kadzie przenoszą roztopioną stal do odlewni huty, która wytwarza nowe produkty ze złomu poddanego recyklingowi.
Energia elektryczna potrzebna do tego procesu wystarczy do zasilenia 100-tysięcznego miasta. Każdy wytop w nowoczesnym elektrycznym piecu łukowym trwa zwykle około 90 minut i pozwala uzyskać 150 ton stali, co wystarcza na około 125 samochodów.
Głównym surowcem stosowanym w elektrodach jest koks igłowy, którego wytwarzanie według producentów może zająć nawet sześć miesięcy i obejmuje procesy obejmujące wypalanie i ponowne wypalanie w celu przekształcenia koksu w grafit.
Istnieje koks igłowy na bazie ropy naftowej i koks igłowy na bazie węgla, przy czym każdy z nich można wykorzystać do produkcji elektrod grafitowych. „Koks naftowy” jest produktem ubocznym procesu rafinacji ropy naftowej, natomiast koks igłowy na bazie węgla wytwarzany jest ze smoły węglowej powstającej podczas produkcji koksu.
Poniżej czołowi światowi producenci elektrod grafitowych według mocy produkcyjnych w 2016 roku:
Nazwa firmy Siedziba Pojemność Udziały
(000 ton) YTD %
GrafTech US 191 Prywatny
Międzynarodowy
Fangda Carbon Chiny 165 +264
*SGL Carbon Niemcy 150 +64
*Showa Denko Japonia 139 +98
KK
Grafit Indie Indie 98 +416
z oo
HEG Indie 80 +562
Tokai Carbon Japonia 64 +137
Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością
Nippon Carbon Japonia 30 +84
Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością
SEC Carbon Japonia 30 +98
*SGL Carbon w październiku 2016 r. poinformowała, że sprzeda swój dział elektrod grafitowych firmie Showa Denko.
Źródła: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Czas publikacji: 21 maja 2021 r