Graphitelektroden werden aus Petrolkoks und Nadelkoks als Rohstoffe sowie aus Kohlenteer für Klebstoffe hergestellt. Nach dem Kalzinieren, Mahlen, Mischen, Kneten, Formen, Kalzinieren, Imprägnieren und der mechanischen Graphitverarbeitung werden sie aus hochtemperaturbeständigem, leitfähigem Graphitmaterial hergestellt. Diese sogenannte künstliche Graphitelektrode (im Folgenden Graphitelektrode genannt) unterscheidet sich von der natürlichen Graphitelektrode als Rohstoff. Je nach Qualitätsindex werden sie in gewöhnliche, leistungsstarke und ultrahochleistungsfähige Graphitelektroden unterteilt.
Hochleistungsgraphitelektroden werden aus hochwertigem Petrolkoks (oder minderwertigem Nadelkoks) hergestellt. Manchmal muss der Elektrodenkörper imprägniert werden. Ihre physikalischen und mechanischen Eigenschaften sind besser als bei herkömmlichen Leistungsgraphitelektroden, wie beispielsweise ein niedriger spezifischer Widerstand, der eine höhere Stromdichte ermöglicht.
Hochleistungsgraphitelektroden ermöglichen die Verwendung einer Stromdichte von 18 bis 25 A/cm2 und werden hauptsächlich bei der Stahlherstellung in Hochleistungslichtbogenöfen eingesetzt.
Die Elektroofenstahlerzeugung ist ein Hauptverbraucher von Graphitelektroden. Die Elektrostahlproduktion in China macht etwa 18 % der Rohstahlproduktion aus, und die bei der Stahlerzeugung verwendeten Graphitelektroden machen 70 bis 80 % der Gesamtmenge an Graphitelektroden aus. Bei der Elektroofenstahlerzeugung wird Graphitelektrode in den Ofenstrom eingeleitet, und die Verwendung von elektrischen Extremen und Ladung zwischen dem von der Hochtemperaturwärmequelle erzeugten Lichtbogen zum Schmelzen wird genutzt.
- Lichtbogenöfen werden hauptsächlich bei der industriellen Herstellung von gelbem Phosphor und Silizium usw. verwendet. Ihre Besonderheit besteht darin, dass der untere Teil der leitfähigen Elektrode in die Ofenladung eingebettet ist, sich innerhalb der Materialschicht ein Lichtbogen bildet und die Ofenladung durch den Widerstand der Wärmeenergie zum Erhitzen der Ofenladung verwendet wird. Dies erfordert eine hohe Stromdichte. - Lichtbogenöfen benötigen Graphitelektroden. Beispielsweise beträgt der Verbrauch einer Graphitelektrode pro Tonne Silizium etwa 100 kg. Zur Herstellung von 1 Tonne gelbem Phosphor werden etwa 40 kg Graphitelektroden benötigt.
Zu den Widerstandsöfen zählen Graphitierungsöfen zur Herstellung von Graphitprodukten, Schmelzöfen zum Schmelzen von Glas und Elektroöfen zur Herstellung von Siliziumkarbid. Das Material im Ofen dient sowohl als Heizwiderstand als auch als Heizobjekt. Üblicherweise ist die leitfähige Graphitelektrode am Ende des Widerstandsofens in die Ofenwand eingebettet und dient hier dem diskontinuierlichen Verbrauch.
Die blanke Graphitelektrode wird auch zur Herstellung verschiedener Tiegel, Formen, Schiffchen, Heizkörper und anderer Graphitprodukte in Sonderform verwendet. Beispielsweise werden in der Quarzglasindustrie für jede Tonne elektrische Sicherungsrohre 10 Tonnen Graphitelektrodenblöcke benötigt; für die Herstellung einer Tonne Quarzsteine werden 100 kg Graphitelektrodenblöcke benötigt.
Seit Beginn des vierten Quartals 2016, mit der Förderung der angebotsseitigen Reformpolitik in der Eisen- und Stahlindustrie, hat das rigorose Vorgehen gegen Stahlrohre plötzlich höchste Priorität bei der Beseitigung rückständiger Produktionskapazitäten. Am 10. Januar 2017 erklärte der stellvertretende Direktor der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission auf der CISA-Ratssitzung 2017, dass alle Stahlrohre vor dem 30. Juni 2017 entfernt werden sollten. Im Jahr 2017 lag Chinas Gesamtkapazität für Elektroofenstahl bei etwa 120 Millionen Tonnen, wovon 86,6 Millionen Tonnen in Produktion und 15,6 Millionen Tonnen außer Produktion waren. Ende Oktober 2017 lag die Produktionskapazität für Elektroofenstahl bei etwa 26,5 Millionen Tonnen, wovon etwa 30 % wieder in Betrieb genommen wurden. Aufgrund der Kapazitätsreduzierung bei Mittelfrequenzöfen wird die Produktion von Elektroofenstahl aktiv aufgenommen, und die wirtschaftlichen Vorteile von Elektroofenstahl sind deutlich. Bei Elektroofenstahl besteht eine gute Nachfrage nach Graphitelektroden mit hoher und ultrahoher Leistung und eine hohe Kaufbereitschaft.
Im Jahr 2017 stieg der Inlandspreis für Graphitelektroden sprunghaft an, während die Nachfrage aus dem Ausland zunahm. Sowohl der Inlands- als auch der Auslandsmarkt erlebten wieder einen Aufschwung. In China explodierte der Inlandspreis für Graphitelektroden 2017 aufgrund der Freigabe von „Bodenstahl“, der Kapazitätserweiterung von Lichtbogenöfen und der Produktionsbeschränkungen der Kohlenstoffunternehmen aus Umweltschutzgründen. Dies deutet darauf hin, dass der Inlandsmarkt für Graphitelektroden knapp ist. Gleichzeitig zeigt das Wachstum des chinesischen Graphitelektrodenmarktes eine starke Nachfrage nach Graphitelektroden aus dem Ausland. Die Nachfrage nach Graphitelektroden im In- und Ausland ist stark, die Branche leidet jedoch weiterhin unter Engpässen.
Daher ist die Industrie für Hochleistungsgraphitelektroden nach wie vor für Investitionen attraktiv.
Mit der Entwicklung der globalen Eisen- und Stahlindustrie werden Lichtbogenöfen immer größer, haben eine ultrahohe Leistung und werden zunehmend computergesteuert. Auch die Verwendung von Hochleistungs-Lichtbogenöfen nimmt zu und die Anwendung von Hochleistungs-Graphitelektroden wird gefördert.
Im Vergleich zu den USA, Europa, Japan und anderen Industrieländern und -regionen ist die Produktion von Hochleistungsgraphitelektroden in China spät gestartet und war zunächst hauptsächlich auf Importe angewiesen. Die Produktion von Hochleistungsgraphitelektroden entspricht nicht der Nachfrage. Angetrieben von der Entwicklung der Eisen- und Stahlindustrie und dem technologischen Fortschritt hat China schrittweise das technologische Monopol ausländischer Länder gebrochen. Die Produktionskapazität für Hochleistungsgraphitelektroden ist gestiegen, und auch die Produktqualität hat sich schnell verbessert. Derzeit erzielen in China produzierte Hochleistungsgraphitelektroden gute Ergebnisse in großen Lichtbogenöfen, und alle Leistungsindizes des Produkts erreichen internationales Spitzenniveau. Chinas Hochleistungsgraphitelektrodenprodukte werden nicht nur für den Inlandsmarkt verwendet, sondern auch in großem Umfang ins Ausland exportiert. Die Nachfrage nach Importprodukten ist geringer.
Die Entwicklung der Hochofenstahlerzeugung ist ein wichtiger Trend in der Entwicklung der Elektroofenstahlindustrie. Zukünftig wird die Produktion von Hochleistungs-Elektroofenstahl steigen, und auch die Nachfrage nach Hochleistungs-Graphitelektroden wird steigen, was die Produktion von Hochleistungs-Graphitelektroden in China fördert. Inländische Hersteller von Hochleistungs-Graphitelektroden können die industrielle Kette erweitern, Rohstoffforschung und -entwicklung betreiben und Produktionsanlagen bauen, was die Unternehmenskosten effektiv senken und den Betriebsgewinn steigern kann.
Veröffentlichungszeit: 31. Mai 2022