Графитовые электроды являются основным нагревательным элементом, используемым в электродуговой печи — процессе выплавки стали, при котором лом от старых автомобилей или бытовой техники плавится для получения новой стали.
Электродуговые печи дешевле в строительстве, чем традиционные доменные печи, которые производят сталь из железной руды и работают на коксующемся угле. Однако стоимость производства стали в них выше, поскольку они используют стальной лом и работают на электричестве.
Электроды являются частью крышки печи и собраны в колонны. Затем через электроды проходит электрический ток, образуя дугу интенсивного нагрева, которая плавит стальной лом. Размеры электродов сильно различаются, но могут достигать 0,75 метра (2,5 фута) в диаметре и до 2,8 метра (9 футов) в длину. Самые крупные весят более двух метрических тонн.
Для производства одной тонны стали требуется до 3 кг графитовых электродов.
Температура кончика электрода достигнет 3000 градусов Цельсия, что составляет половину температуры поверхности Солнца. Электроды изготавливаются из графита, поскольку только графит способен выдерживать такую высокую температуру.
Затем печь наклоняют набок, чтобы расплавленная сталь разлилась в огромные ковши, называемые ковшами. Из ковшей расплавленная сталь поступает в литейную печь металлургического завода, где из переработанного лома изготавливается новая продукция.
Для этого процесса требуется достаточно электроэнергии, чтобы обеспечить ею город с населением в 100 000 человек. Каждая плавка в современной электродуговой печи обычно занимает около 90 минут и позволяет получить 150 тонн стали, чего достаточно примерно для 125 автомобилей.
Игольчатый кокс — основное сырье, используемое в электродах, производство которых, по словам производителей, может занимать до шести месяцев и включать в себя обжиг и повторный обжиг для превращения кокса в графит.
Существует игольчатый кокс на нефтяной основе и игольчатый кокс на угольной основе, и любой из них может использоваться для производства графитовых электродов. «Нефтяной кокс» является побочным продуктом нефтепереработки, а игольчатый кокс на угольной основе производится из каменноугольной смолы, которая образуется в процессе производства кокса.
Ниже представлен список ведущих мировых производителей графитовых электродов, ранжированных по производственной мощности в 2016 году:
Название компании Штаб-квартира Доля мощностей
(,000 тонн) с начала года %
GrafTech US 191 Private
Международный
Fangda Carbon China 165 +264
*SGL Carbon Германия 150 +64
*Сёва Денко Япония 139 +98
КК
Графит Индия Индия 98 +416
ООО
HEG Индия 80 +562
Tokai Carbon Japan 64 +137
Co Ltd
Nippon Carbon Japan 30 +84
Co Ltd
SEC Carbon Japan 30 +98
*В октябре 2016 года компания SGL Carbon заявила о продаже своего бизнеса по производству графитовых электродов компании Showa Denko.
Источники: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd.
Дата публикации: 21 мая 2021 г.