Mitä ovat grafiittielektrodit ja neulakoksi?

Grafiittielektrodit ovat tärkein lämmityselementti valokaariuunissa, teräksenvalmistusprosessissa, jossa vanhoista autoista tai kodinkoneista peräisin olevaa romua sulatetaan uuden teräksen tuottamiseksi.

Sähkökaariuunit ovat halvempia rakentaa kuin perinteiset masuunit, jotka valmistavat terästä rautamalmista ja joiden polttoaineena on koksihiili. Teräksenvalmistuskustannukset ovat kuitenkin korkeammat, koska niissä käytetään teräsromua ja ne toimivat sähköllä.

Elektrodit ovat osa uunin kantta ja ne on koottu pylväiksi. Sähkö kulkee sitten elektrodien läpi muodostaen voimakkaan lämpökaaren, joka sulattaa romuteräksen. Elektrodien koko vaihtelee suuresti, mutta ne voivat olla halkaisijaltaan jopa 0,75 metriä ja pitkiä jopa 2,8 metriä. Suurimmat painavat yli kaksi tonnia.

Yhden terästonnin tuottamiseen tarvitaan jopa 3 kg grafiittielektrodeja.

Elektrodin kärki saavuttaa 3 000 celsiusastetta, mikä on puolet auringon pinnan lämpötilasta. Elektrodit on valmistettu grafiitista, koska vain grafiitti kestää niin voimakasta kuumuutta.

Sitten uuni kallistetaan kyljelleen, ja sula teräs kaadetaan jättimäisiin ämpäreihin, joita kutsutaan kauhoiksi. Kauhat kuljettavat sitten sulan teräksen terästehtaan valukoneelle, joka valmistaa uusia tuotteita kierrätetystä romusta.

Tähän prosessiin tarvittava sähkö riittää 100 000 asukkaan kaupungin sähköistämiseen. Jokainen sulatus nykyaikaisessa sähköuunissa kestää tyypillisesti noin 90 minuuttia ja tuottaa 150 tonnia terästä, mikä riittää noin 125 autolle.

Neulakoksi on elektrodien tärkein raaka-aine, jonka valmistaminen grafiitiksi voi tuottajien mukaan kestää jopa kuusi kuukautta.

On olemassa öljypohjaista neulakoksi ja hiilipohjaista neulakoksi, ja molempia voidaan käyttää grafiittielektrodien valmistukseen. ’Pet-koksi’ on öljynjalostusprosessin sivutuote, kun taas hiilipohjainen neulakoksi valmistetaan kivihiilitervasta, jota syntyy koksin tuotannossa.

Alla on maailman suurimmat grafiittielektrodien tuottajat tuotantokapasiteetin mukaan vuonna 2016:

Yrityksen nimi Pääkonttori Kapasiteetti Osakkeet

(000 tonnia) vuoden alusta %

GrafTech US 191 Yksityinen

Kansainvälinen

Fangda Carbon Kiina 165 +264

*SGL Carbon Saksa 150 +64

*Showa Denko Japan 139 +98

KK

Grafiitti Intia Intia 98 +416

Oy

HEG Intia 80 +562

Tokai Carbon Japani 64 +137

Oy

Nippon Carbon Japani 30 +84

Oy

SEC Carbon Japani 30 +98

*SGL Carbon ilmoitti lokakuussa 2016 myyvänsä grafiittielektrodiliiketoimintansa Showa Denkolle.

Lähteet: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd