Mitä ovat grafiittielektrodit ja neulakoksi?

Grafiittielektrodit ovat päälämmityselementti, jota käytetään valokaariuunissa, teräksen valmistusprosessissa, jossa vanhojen autojen tai laitteiden romu sulatetaan uuden teräksen valmistamiseksi.

Valokaariuunit ovat halvempia rakentaa kuin perinteiset masuunit, jotka valmistavat terästä rautamalmista ja joiden polttoaineena käytetään koksihiiltä. Mutta teräksen valmistuksen kustannukset ovat korkeammat, koska ne käyttävät teräsromua ja käyttävät sähköä.

Elektrodit ovat osa uunin kantta ja ne on koottu pylväiksi. Sähkö kulkee sitten elektrodien läpi muodostaen voimakkaan lämmön kaaren, joka sulattaa teräsromun. Elektrodien koko vaihtelee suuresti, mutta ne voivat olla halkaisijaltaan jopa 0,75 metriä (2 ja puoli jalkaa) ja jopa 2,8 metriä (9 jalkaa) pitkiä. Suurin painaa yli kaksi tonnia.

Yhden terästonnin valmistukseen tarvitaan jopa 3 kg (6,6 lb) grafiittielektrodeja.

Elektrodin kärki saavuttaa 3000 celsiusastetta, puolet auringon pinnan lämpötilasta. Elektrodit on valmistettu grafiitista, koska vain grafiitti kestää niin kovaa lämpöä.

Sitten uuni kaadetaan kyljelleen sulan teräksen kaatamiseksi jättimäisiin kauhoihin, joita kutsutaan kauhoiksi. Sen jälkeen kauhat kuljettavat sulan teräksen terästehtaan pyörään, joka tekee kierrätetystä romusta uusia tuotteita.

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

Neulakoksi on pääraaka-aine, jota käytetään elektrodeissa, joiden valmistaminen tuottajien mukaan voi kestää jopa kuusi kuukautta prosesseilla, mukaan lukien paistaminen ja uudelleenpaistaminen koksin muuntamiseksi grafiitiksi.

On olemassa öljypohjaista neulakoksia ja hiilipohjaista neulakoksia, ja kumpaa tahansa voidaan käyttää grafiittielektrodien valmistukseen. ”Pet-koksi” on öljynjalostusprosessin sivutuote, kun taas kivihiilipohjainen neulakoksi valmistetaan koksin valmistuksen aikana esiin tulevasta kivihiilitervasta.

Alla on maailman suurimmat grafiittielektrodien valmistajat tuotantokapasiteetin mukaan vuonna 2016:

Yrityksen nimi Pääkonttori Kapasiteettiosuudet

(,000 tonnia) YTD %

GrafTech US 191 Yksityinen

Kansainvälinen

Fangda Carbon China 165 +264

*SGL Carbon Germany 150 +64

*Showa Denko Japan 139 +98

KK

Grafiitti Intia Intia 98 +416

Oy

HEG Intia 80 +562

Tokai Carbon Japan 64 +137

Co Ltd

Nippon Carbon Japan 30 +84

Co Ltd

SEC Carbon Japan 30 +98

*SGL Carbon ilmoitti lokakuussa 2016 myyvänsä grafiittielektrodiliiketoimintansa Showa Denkolle.

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