Grafitelektroder är det huvudsakliga värmeelementet som används i en elektrisk ljusbågsugn, en ståltillverkningsprocess där skrot från gamla bilar eller apparater smälts för att producera nytt stål.
Elektriska ljusbågsugnar är billigare att bygga än traditionella masugnar, som tillverkar stål från järnmalm och drivs med kokskol. Men kostnaden för ståltillverkning är högre eftersom de använder stålskrot och drivs med elektricitet.
Elektroderna är en del av ugnslocket och är sammansatta till kolonner. Elektricitet passerar sedan genom elektroderna och bildar en båge av intensiv värme som smälter skrotstålet. Elektroderna varierar kraftigt i storlek men kan vara upp till 0,75 meter i diameter och så mycket som 2,8 meter långa. De största väger mer än två ton.
Det går åt upp till 3 kg grafitelektroder för att producera ett ton stål.
Elektrodens spets når 3 000 grader Celsius, hälften av solens yta. Elektroder är gjorda av grafit eftersom endast grafit tål så intensiv värme.
Ugnen tippas sedan på sidan för att hälla det smälta stålet i jättelika hinkar som kallas slev. Slevarna transporterar sedan det smälta stålet till stålverkets gjutmaskin, som tillverkar nya produkter av det återvunna skrotet.
Den elektricitet som behövs för denna process är tillräcklig för att driva en stad med en befolkning på 100 000. Varje smältning i en modern ljusbågsugn tar vanligtvis cirka 90 minuter och ger 150 ton stål, tillräckligt för cirka 125 bilar.
Nålkoks är det huvudsakliga råmaterialet som används i elektroderna som tillverkarna säger kan ta upp till sex månader att tillverka med processer som bakning och ombakning för att omvandla koksen till grafit.
Det finns petroleumbaserad nålkoks och kolbaserad nålkoks, och båda kan användas för att producera grafitelektroder. 'Pet-koks' är en biprodukt från oljeraffineringsprocessen, medan kolbaserad nålkoks tillverkas av stenkolstjära som uppstår under koksproduktion.
Nedan är världens främsta tillverkare av grafitelektroder rangordnade efter produktionskapacitet år 2016:
Företagsnamn Huvudkontor Kapacitet Aktier
(000 ton) Hittills i år %
GrafTech US 191 Privat
Internationell
Fangda Carbon Kina 165 +264
*SGL Carbon Tyskland 150 +64
*Showa Denko Japan 139 +98
KK
Grafit Indien Indien 98 +416
Ltd
HEG Indien 80 +562
Tokai Carbon Japan 64 +137
Co Ltd
Nippon Carbon Japan 30 +84
Co Ltd
SEC Carbon Japan 30 +98
*SGL Carbon meddelade i oktober 2016 att de kommer att sälja sin grafitelektrodverksamhet till Showa Denko.
Källor: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Publiceringstid: 21 maj 2021