Grafiitelektroodid on peamine kütteelement, mida kasutatakse elektrikaarahjus – terasetootmisprotsessis, kus vanade autode või kodumasinate jääke sulatatakse uue terase tootmiseks.
Elektrikaarahjude ehitamine on odavam kui traditsiooniliste kõrgahjude, mis toodavad terast rauamaagist ja mida kütab koksisöe. Kuid terasetootmise maksumus on kõrgem, kuna need kasutavad terasejääke ja töötavad elektriga.
Elektroodid on osa ahjukaanest ja on kokku pandud sammasteks. Seejärel läbib elektroode elekter, moodustades intensiivse kuumuse kaare, mis sulatab vanaraua. Elektroodide suurus on väga erinev, kuid nende läbimõõt võib ulatuda kuni 0,75 meetrini ja pikkus kuni 2,8 meetrini. Suurimad kaaluvad üle kahe tonni.
Ühe tonni terase tootmiseks kulub kuni 3 kg (6,6 naela) grafiitelektroode.
Elektroodi otsa temperatuur ulatub 3000 kraadini Celsiuse järgi, mis on pool päikese pinna temperatuurist. Elektroodid on valmistatud grafiidist, sest ainult grafiit talub sellist intensiivset kuumust.
Seejärel kallutatakse ahi külili, et sula teras valada hiiglaslikesse ämbritesse, mida nimetatakse kulpideks. Kulpide abil transporditakse sula teras terasetehase valukoja, kus valmistatakse taaskasutatud vanarauast uusi tooteid.
Selle protsessi jaoks vajalik elekter on piisav 100 000 elanikuga linna varustamiseks. Iga sulatamine tänapäevases elektrikaarahjus võtab tavaliselt umbes 90 minutit ja selle tulemusel toodetakse 150 tonni terast, millest piisab umbes 125 autole.
Nõelkoks on elektroodide peamine tooraine, mille valmistamine grafiidiks võib tootjate sõnul võtta kuni kuus kuud, sealhulgas küpsetamise ja uuesti küpsetamise teel.
On olemas nafta baasil valmistatud nõelkoks ja kivisöel põhinev nõelkoks ning mõlemat saab kasutada grafiitelektroodide tootmiseks. Naftakoks on nafta rafineerimisprotsessi kõrvalsaadus, kivisöel põhinev nõelkoks aga valmistatakse kivisöetõrvast, mis tekib koksi tootmisel.
Allpool on toodud maailma suurimad grafiitelektroodide tootjad, kes on järjestatud tootmisvõimsuse järgi 2016. aastal:
Ettevõtte nimi Peakontor Mahutavus Aktsiad
(tuhat tonni) aasta algusest %
GrafTech US 191 Private
Rahvusvaheline
Fangda Carbon Hiina 165 +264
*SGL Carbon Saksamaa 150 +64
*Showa Denko Jaapan 139 +98
KK
Grafiit India India 98 +416
OÜ
HEG India 80 +562
Tokai Carbon Jaapan 64 +137
Co Ltd
Nippon Carbon Jaapan 30 +84
Co Ltd
SEC Carbon Jaapan 30 +98
*SGL Carbon teatas 2016. aasta oktoobris, et müüb oma grafiitelektroodide äri Showa Denkole.
Allikad: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Postituse aeg: 21. mai 2021