Τα ηλεκτρόδια γραφίτη είναι το κύριο θερμαντικό στοιχείο που χρησιμοποιείται σε έναν ηλεκτρικό κλίβανο τόξου, μια διαδικασία παραγωγής χάλυβα όπου τα απορρίμματα από παλιά αυτοκίνητα ή συσκευές λιώνουν για να παράγουν νέο χάλυβα.
Οι ηλεκτρικοί φούρνοι τόξου είναι φθηνότεροι στην κατασκευή από τις παραδοσιακές υψικάμινους, οι οποίες παράγουν χάλυβα από σιδηρομετάλλευμα και τροφοδοτούνται με άνθρακα οπτανθρακοποίησης. Αλλά το κόστος της χαλυβουργίας είναι υψηλότερο, καθώς χρησιμοποιούν θραύσματα χάλυβα και τροφοδοτούνται με ηλεκτρική ενέργεια.
Τα ηλεκτρόδια αποτελούν μέρος του καπακιού του κλιβάνου και συναρμολογούνται σε στήλες. Στη συνέχεια, ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από τα ηλεκτρόδια, σχηματίζοντας ένα τόξο έντονης θερμότητας που λιώνει το θραύσμα χάλυβα. Τα ηλεκτρόδια ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό σε μέγεθος, αλλά μπορούν να έχουν διάμετρο έως και 0,75 μέτρα (2,5 πόδια) και μήκος έως και 2,8 μέτρα (9 πόδια). Τα μεγαλύτερα ζυγίζουν περισσότερο από δύο μετρικούς τόνους.
Χρειάζονται έως και 3 κιλά (6,6 λίβρες) ηλεκτροδίων γραφίτη για την παραγωγή ενός τόνου χάλυβα.
Η άκρη του ηλεκτροδίου θα φτάσει τους 3.000 βαθμούς Κελσίου, τη μισή θερμοκρασία της επιφάνειας του ήλιου. Τα ηλεκτρόδια είναι κατασκευασμένα από γραφίτη επειδή μόνο ο γραφίτης μπορεί να αντέξει τόσο έντονη θερμότητα.
Στη συνέχεια, ο κλίβανος γέρνει στο πλάι για να χυθεί ο λιωμένος χάλυβας σε γιγάντιους κουβάδες που ονομάζονται κουτάλες. Οι κουτάλες μεταφέρουν στη συνέχεια τον λιωμένο χάλυβα στο χυτήριο του χαλυβουργείου, το οποίο παράγει νέα προϊόντα από τα ανακυκλωμένα απορρίμματα.
Η ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για αυτή τη διαδικασία είναι αρκετή για να τροφοδοτήσει μια πόλη με πληθυσμό 100.000 κατοίκων. Κάθε τήξη σε έναν σύγχρονο ηλεκτρικό κλίβανο τόξου διαρκεί συνήθως περίπου 90 λεπτά και παράγει 150 τόνους χάλυβα, αρκετούς για περίπου 125 αυτοκίνητα.
Ο βελονοειδής οπτάνθρακας είναι η κύρια πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται στα ηλεκτρόδια, η παρασκευή της οποίας, σύμφωνα με τους παραγωγούς, μπορεί να διαρκέσει έως και έξι μήνες, με διαδικασίες που περιλαμβάνουν ψήσιμο και επαναψήσιμο για τη μετατροπή του οπτάνθρακα σε γραφίτη.
Υπάρχει ο βελονοειδής οπτάνθρακας με βάση το πετρέλαιο και ο βελονοειδής οπτάνθρακας με βάση τον άνθρακα, και ο καθένας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτροδίων γραφίτη. Ο «πετρελαϊκός οπτάνθρακας» είναι ένα υποπροϊόν της διαδικασίας διύλισης πετρελαίου, ενώ ο βελονοειδής οπτάνθρακας με βάση τον άνθρακα παρασκευάζεται από λιθανθρακόπισσα που εμφανίζεται κατά την παραγωγή οπτάνθρακα.
Παρακάτω παρατίθενται οι κορυφαίοι παραγωγοί ηλεκτροδίων γραφίτη στον κόσμο, κατάταξη βάσει παραγωγικής ικανότητας το 2016:
Όνομα Εταιρείας Κεντρικά Γραφεία Χωρητικότητα Μετοχές
(,000 τόνοι) YTD %
GrafTech US 191 Ιδιωτικός
Διεθνής
Fangda Carbon Κίνα 165 +264
*SGL Carbon Γερμανία 150 +64
*Showa Denko Japan 139 +98
ΚΚ
Γραφίτης Ινδία Ινδία 98 +416
ΕΠΕ
HEG Ινδία 80 +562
Tokai Carbon Ιαπωνία 64 +137
Co Ltd
Nippon Carbon Ιαπωνία 30 +84
Co Ltd
SEC Άνθρακας Ιαπωνία 30 +98
*Η SGL Carbon δήλωσε τον Οκτώβριο του 2016 ότι θα πουλήσει την επιχείρησή της που αφορά τα ηλεκτρόδια γραφίτη στην Showa Denko.
Πηγές: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Ώρα δημοσίευσης: 21 Μαΐου 2021