الکترودهای گرافیتی عنصر گرمایشی اصلی مورد استفاده در کوره قوس الکتریکی هستند، فرآیندی برای ساخت فولاد که در آن قراضه ماشین‌ها یا لوازم خانگی قدیمی ذوب می‌شوند تا فولاد جدید تولید شود.
ساخت کوره‌های قوس الکتریکی ارزان‌تر از کوره‌های بلند سنتی است که فولاد را از سنگ آهن تولید می‌کنند و با زغال سنگ کک سوخت‌گیری می‌شوند. اما هزینه فولادسازی بالاتر است زیرا از قراضه فولاد استفاده می‌کنند و با برق کار می‌کنند.
الکترودها بخشی از درب کوره هستند و به صورت ستون‌هایی مونتاژ می‌شوند. سپس برق از طریق الکترودها عبور می‌کند و قوسی از گرمای شدید تشکیل می‌دهد که فولاد قراضه را ذوب می‌کند. الکترودها از نظر اندازه بسیار متفاوت هستند اما می‌توانند تا 0.75 متر (2.5 فوت) قطر و تا 2.8 متر (9 فوت) طول داشته باشند. بزرگترین آنها بیش از دو تن وزن دارند.
برای تولید یک تن فولاد، تا ۳ کیلوگرم (۶.۶ پوند) الکترود گرافیتی لازم است.
نوک الکترود به ۳۰۰۰ درجه سانتیگراد خواهد رسید، یعنی نصف دمای سطح خورشید. الکترودها از گرافیت ساخته شده‌اند زیرا فقط گرافیت می‌تواند چنین گرمای شدیدی را تحمل کند.
سپس کوره به پهلو کج می‌شود تا فولاد مذاب را به داخل سطل‌های غول‌پیکری به نام پاتیل بریزد. پاتیل‌ها سپس فولاد مذاب را به دستگاه ریخته‌گری کارخانه فولاد منتقل می‌کنند که محصولات جدیدی را از قراضه بازیافتی تولید می‌کند.
برق مورد نیاز برای این فرآیند برای تأمین انرژی شهری با جمعیت ۱۰۰۰۰۰ نفر کافی است. هر ذوب در یک کوره قوس الکتریکی مدرن معمولاً حدود ۹۰ دقیقه طول می‌کشد و ۱۵۰ تن فولاد تولید می‌کند که برای حدود ۱۲۵ خودرو کافی است.
کک سوزنی ماده اولیه اصلی مورد استفاده در الکترودها است که به گفته تولیدکنندگان، تولید آن با فرآیندهایی از جمله پخت و بازپخت برای تبدیل کک به گرافیت، می‌تواند تا شش ماه طول بکشد.
کک سوزنی بر پایه نفت و کک سوزنی بر پایه زغال سنگ وجود دارد و هر دو می‌توانند برای تولید الکترودهای گرافیتی استفاده شوند. «کک پت» یک محصول جانبی فرآیند پالایش نفت است، در حالی که کک سوزنی بر پایه زغال سنگ از قطران زغال سنگ که در طول تولید کک ظاهر می‌شود، ساخته می‌شود.
در زیر برترین تولیدکنندگان الکترود گرافیتی جهان بر اساس ظرفیت تولید در سال ۲۰۱۶ رتبه‌بندی شده‌اند:
نام شرکت دفتر مرکزی ظرفیت سهام
(هزار تن) درصد از سال گذشته
GrafTech US 191 Private
بین‌المللی
فانگدا کربن چین ۱۶۵ +۲۶۴
*SGL Carbon آلمان ۱۵۰ +۶۴
*شوا دنکو ژاپن 139 +98
ک.ک.
گرافیت هند هند ۹۸ +۴۱۶
با مسئولیت محدود
HEG هند ۸۰ +۵۶۲
توکای کربن ژاپن ۶۴ +۱۳۷
شرکت با مسئولیت محدود
نیپون کربن ژاپن 30 +84
شرکت با مسئولیت محدود
SEC Carbon Japan 30 +98
شرکت SGL Carbon در اکتبر ۲۰۱۶ اعلام کرد که کسب و کار الکترود گرافیتی خود را به Showa Denko خواهد فروخت.
منابع: گراف‌تک اینترنشنال، یو کی استیل، توکای کربن کو لیمیتد
زمان ارسال: ۲۱ مه ۲۰۲۱