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 om te bouwen dan traditionele hoogovens, die staal produceren uit ijzererts en worden gestookt met cokeskolen. De productiekosten van staal liggen echter hoger, omdat ze gebruikmaken van staalschroot en elektriciteit.
De elektroden maken deel uit van het deksel van de oven en zijn in kolommen gerangschikt. Elektriciteit loopt vervolgens door de elektroden, waardoor een boog van intense hitte ontstaat die het schrootstaal smelt. Elektroden variëren sterk in grootte, maar kunnen een diameter hebben van maximaal 0,75 meter en een lengte van wel 2,8 meter. De grootste wegen meer dan twee ton.
Voor de productie van één ton staal is tot 3 kg grafietelektroden nodig.
De punt van de elektrode bereikt een temperatuur van 3000 graden Celsius, de helft van de temperatuur van het oppervlak van de zon. Elektroden zijn gemaakt van grafiet omdat alleen grafiet zulke intense hitte kan weerstaan.
De oven wordt vervolgens op zijn kant gekanteld om het gesmolten staal in gigantische emmers, gietlepels genaamd, te gieten. De gietlepels vervoeren het gesmolten staal vervolgens naar de gieterij van de staalfabriek, waar van het gerecyclede schroot nieuwe producten worden gemaakt.
De elektriciteit die voor dit proces nodig is, is voldoende om een stad met 100.000 inwoners van stroom te voorzien. Elke smeltcyclus in een moderne elektrische vlamboogoven duurt doorgaans ongeveer 90 minuten en levert 150 ton staal op, genoeg voor ongeveer 125 auto's.
Naaldcokes is de belangrijkste grondstof voor de elektroden waarvan de productie volgens de fabrikanten tot wel zes maanden kan duren. Het proces omvat onder andere bakken en herbakken om de cokes om te zetten in grafiet.
Er bestaat naaldcokes op basis van aardolie en naaldcokes op basis van steenkool, en beide kunnen worden gebruikt voor de productie van grafietelektroden. 'Petroleumcokes' is een bijproduct van het olieraffinageproces, terwijl naaldcokes op basis van steenkool wordt gemaakt van koolteer, dat vrijkomt tijdens de cokesproductie.
Hieronder staan 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
Graphite 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 grafietelektrode-activiteiten aan Showa Denko zou verkopen.
Bronnen: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Geplaatst op: 21 mei 2021