Grafietelektroden worden gemaakt van petroleumcokes en naaldcokes als grondstoffen, en koolteer als bindmiddel. Na calcineren, vermalen, mengen, kneden, vormen, calcineren, impregneren en mechanisch bewerken van de grondstoffen, ontstaat een hittebestendig grafietgeleidend materiaal, de zogenaamde kunstmatige grafietelektrode (hierna grafietelektrode genoemd). Dit onderscheidt zich van de grafietelektrode, die wordt gemaakt van natuurlijk grafiet als grondstof. Op basis van de kwaliteitseigenschappen kunnen grafietelektroden worden onderverdeeld in gewone grafietelektroden, hoogvermogensgrafietelektroden en ultrahoogvermogensgrafietelektroden.
Hoogvermogen grafietelektroden worden gemaakt van hoogwaardige petroleumcokes (of naaldcokes van lage kwaliteit). Soms moet het elektrodemateriaal geïmpregneerd worden. De fysische en mechanische eigenschappen zijn beter dan die van gewone vermogensgrafietelektroden, zoals een lage soortelijke weerstand, waardoor een hogere stroomdichtheid mogelijk is.
De krachtige grafietelektrode maakt het gebruik van stroomdichtheden van 18 tot 25 A/cm² mogelijk en wordt voornamelijk gebruikt bij de staalproductie in hoogvermogenboogovens.
De elektrische vlamboogoven voor staalproductie is een belangrijke afnemer van grafietelektroden. De productie van eAF-staal in China vertegenwoordigt ongeveer 18% van de totale ruwe staalproductie, en de grafietelektroden die in de staalproductie worden gebruikt, vertegenwoordigen 70% tot 80% van de totale hoeveelheid grafietelektroden. Bij de elektrische vlamboogoven wordt een grafietelektrode in de stroom van de oven gebracht, waarbij de elektrische spanning en lading die ontstaan door de boog die wordt gegenereerd door de hoge temperatuur van de warmtebron, het materiaal smelt.
Een boogoven wordt voornamelijk gebruikt bij de productie van industrieel geel fosfor en silicium, enz. Het kenmerk ervan is dat het onderste deel van de geleidende elektrode in de ovenlading is ingebed, waardoor een boog ontstaat in de materiaallaag. De warmte-energie die vrijkomt door de weerstand van de ovenlading zelf wordt gebruikt om de ovenlading te verwarmen. Een boogoven vereist een hoge stroomdichtheid en daarom een grafietelektrode. Zo is er voor de productie van 1 ton silicium ongeveer 100 kg grafietelektrode nodig, terwijl voor de productie van 1 ton geel fosfor ongeveer 40 kg grafietelektrode nodig is.
De grafietoven voor de productie van grafietproducten, de smeltoven voor het smelten van glas en de elektrische oven voor de productie van siliciumcarbide behoren tot de weerstandsovens. Het materiaal in de oven fungeert zowel als verwarmingsweerstand als verwarmingsobject. Meestal is een geleidende grafietelektrode in de ovenwand aan het uiteinde van de weerstandsoven ingebed, en deze grafietelektrode wordt hier gebruikt voor discontinue verbranding.
De onbewerkte grafietelektrode wordt ook gebruikt voor de verwerking van diverse smeltkroezen, mallen, boten, verwarmingselementen en andere speciaal gevormde grafietproducten. In de kwartsglasindustrie is bijvoorbeeld 10 ton grafietelektrode nodig voor elke ton elektrische zekeringbuis; voor de productie van 1 ton kwartssteen is 100 kg grafietelektrode nodig.
Vanaf het begin van het vierde kwartaal van 2016, met de bevordering van hervormingsbeleid aan de aanbodzijde in de ijzer- en staalindustrie, is het aanpakken van staal in de vloer van hoogovens plotseling de hoogste prioriteit geworden om achterhaalde productiecapaciteit weg te werken. Op 10 januari 2017 zei de vice-directeur van de Nationale Ontwikkelings- en Hervormingscommissie tijdens de CISA-raadvergadering van 2017 dat alle staal in de vloer van hoogovens vóór 30 juni 2017 verwijderd moest zijn. In 2017 bedroeg de totale capaciteit van hoogovenstaal in China ongeveer 120 miljoen ton, waarvan 86,6 miljoen ton in productie was en 15,6 miljoen ton niet. Eind oktober 2017 bedroeg de productiecapaciteit van hoogovenstaal ongeveer 26,5 miljoen ton, waarvan ongeveer 30% was hervat. Door de capaciteitsvermindering van middelfrequentovens is de productie van hoogovenstaal in hoogovens sterk toegenomen, en de economische voordelen hiervan zijn aanzienlijk. Er is een grote vraag naar hoogvermogen en ultrahoogvermogen grafietelektroden voor de elektrische ovenindustrie, en de belangstelling voor deze elektroden is groot.
In 2017 steeg de binnenlandse prijs van grafietelektroden enorm, terwijl de vraag vanuit het buitenland toenam. Zowel de binnenlandse als de buitenlandse markt floreerden. In China, door de afschaffing van de "vloerstaal"-wetgeving, de toename van de capaciteit van elektrische vlamboogovens en de milieubeschermingslimieten voor koolstofbedrijven, schoot de binnenlandse prijs van grafietelektroden in 2017 omhoog. Dit duidde op een tekort op de binnenlandse markt. Tegelijkertijd toonde de groei van de Chinese grafietelektrodenmarkt aan dat de vraag vanuit het buitenland sterk was. Zowel in binnen- als buitenland was er een sterke vraag naar grafietelektroden, maar de industrie kampte nog steeds met een tekort.
Daarom blijft de investeringsaantrekkingskracht van de industrie voor hoogvermogengrafietelektroden groot.
Met de ontwikkeling van de wereldwijde ijzer- en staalindustrie worden elektrische vlamboogovens steeds groter, krijgen ze een ultrahoog vermogen en worden ze computergestuurd en geautomatiseerd. Hierdoor neemt het gebruik van krachtige elektrische vlamboogovens toe, wat de toepassing van krachtige grafietelektroden bevordert.
Vergeleken met de Verenigde Staten, Europa, Japan en andere ontwikkelde landen en regio's, is de Chinese industrie voor hoogvermogen grafietelektroden laat op gang gekomen. Aanvankelijk was de productie voornamelijk afhankelijk van import, waardoor de vraag naar hoogvermogen grafietelektroden ver achterbleef. Dankzij de ontwikkeling van de ijzer- en staalindustrie en de technologische vooruitgang heeft China geleidelijk het technologische monopolie van buitenlandse landen doorbroken. De productiecapaciteit van hoogvermogen grafietelektroden is gestegen en de productkwaliteit is snel verbeterd. Momenteel behalen de in China geproduceerde hoogvermogen grafietelektroden goede resultaten in grootschalige elektrische vlamboogovens, waarbij alle prestatie-indicatoren van het product een internationaal toonaangevend niveau bereiken. De Chinese hoogvermogen grafietelektroden voorzien niet alleen in de binnenlandse markt, maar worden ook in grote hoeveelheden geëxporteerd, waardoor de vraag naar geïmporteerde producten afneemt.
De ontwikkeling van hoogvermogensovens voor staalproductie is een belangrijke trend in de elektrische hoogvermogensovenindustrie. In de toekomst zal de productie van hoogvermogensovens voor staalproductie toenemen, waardoor ook de vraag naar hoogvermogensgrafietelektroden zal stijgen. Dit zal de productie van hoogvermogensgrafietelektroden in China stimuleren. Chinese bedrijven die hoogvermogensgrafietelektroden produceren, kunnen de industriële keten uitbreiden, onderzoek en ontwikkeling van grondstoffen uitvoeren en productieapparatuur bouwen. Dit kan de bedrijfskosten effectief verlagen en de operationele winst verhogen.
Geplaatst op: 31 mei 2022