Grafietelektroden zijn het belangrijkste verwarmingselement in een elektrische vlamboogoven, een staalproductieproces waarbij schroot van oude auto's of apparaten wordt gesmolten om nieuw staal te produceren.
Elektrische vlamboogovens zijn goedkoper te bouwen dan traditionele hoogovens, die staal maken uit ijzererts en worden gestookt met cokeskolen. De kosten voor staalproductie zijn echter hoger omdat ze staalschroot gebruiken en op elektriciteit werken.
De elektroden maken deel uit van het ovendeksel en worden tot kolommen samengevoegd. Vervolgens stroomt er elektriciteit door de elektroden, waardoor een boog van intense hitte ontstaat die het schrootstaal smelt. Elektroden variëren sterk in grootte, maar kunnen een diameter tot 0,75 meter (2,5 voet) en een lengte tot 2,8 meter (9 voet) hebben. De grootste wegen meer dan twee ton.
Voor de productie van één ton staal zijn maximaal 3 kg aan grafietelektroden nodig.
De punt van de elektrode bereikt een temperatuur van 3000 graden Celsius, de helft van de temperatuur van het zonneoppervlak. Elektroden zijn gemaakt van grafiet, omdat alleen grafiet zulke intense hitte kan weerstaan.
De oven wordt vervolgens gekanteld om het gesmolten staal in enorme emmers, zogenaamde pollepels, te gieten. Deze pollepels vervoeren het gesmolten staal vervolgens naar de gietmachine van de staalfabriek, die van het gerecyclede schroot nieuwe producten maakt.
De benodigde elektriciteit voor dit proces is voldoende om een stad met 100.000 inwoners van stroom te voorzien. Elke smelt in een moderne vlamboogoven duurt doorgaans ongeveer 90 minuten en levert 150 ton staal op, genoeg voor ongeveer 125 auto's.
Naaldcokes is de belangrijkste grondstof die wordt gebruikt in de elektroden. Volgens producenten kan het maken ervan tot wel zes maanden duren. De productie ervan vindt plaats door middel van verschillende processen, zoals bakken en herbakken om de cokes om te zetten in grafiet.
Er is naaldcokes op basis van aardolie en naaldcokes op basis van steenkool. Beide kunnen worden gebruikt voor de productie van grafietelektroden. 'Petcokes' is een bijproduct van het raffinageproces van aardolie, terwijl naaldcokes op basis van steenkool wordt gemaakt van koolteer dat vrijkomt bij de cokesproductie.
Hieronder vindt u de grootste producenten van grafietelektroden ter wereld, gerangschikt op productiecapaciteit in 2016:
Bedrijfsnaam Hoofdkantoor Capaciteit Aandelen
(.000 ton) YTD %
GrafTech US 191 Privé
Internationale
Fangda Carbon China 165 +264
*SGL Carbon Duitsland 150 +64
*Showa Denko Japan 139 +98
KK
Grafiet India India 98 +416
Ltd
HEG India 80 +562
Tokai Carbon Japan 64 +137
Co Ltd
Nippon Carbon Japan 30 +84
Co Ltd
SEC Carbon Japan 30 +98
*SGL Carbon maakte in oktober 2016 bekend dat het zijn grafiet-elektrodenbedrijf zou verkopen aan Showa Denko.
Bronnen: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Geplaatst op: 21 mei 2021