Karbonutslippsproblemene i produksjonsprosessen av grafittelektroder kan håndteres på en omfattende måte gjennom en kombinasjon av teknologiske oppgraderinger, prosessoptimalisering og energistyringsstrategier, som beskrevet nedenfor:
I. Teknologiske oppgraderinger: Høyeffektivt utstyr og erstatning med ren energi
1. Iterasjon av grafittiseringsovnteknologi
Tradisjonelle Acheson-ovner forbruker så mye som 3200–4800 kWh per tonn grafittelektroder, med betydelige temperaturvariasjoner som fører til energisløsing. Bruk av longitudinell grafittisering (LWG)-ovner kan forkorte oppvarmingstiden til 9–15 timer, redusere strømforbruket med 20–30 % og oppnå en mer jevn resistivitet. For eksempel reduserte Xinjiang East Hope Carbon Project energiforbruket per tonn elektroder med omtrent 300 kWh gjennom bruk av LWG-ovner, noe som indirekte reduserer karbonutslippene.
2. Ren energierstatning
Produksjon av ett tonn grafittelektroder forbruker omtrent 1,7 tonn standardkull og slipper ut 4,5 tonn CO₂. Bruk av grønn elektrisitet (f.eks. sol- eller vindkraft) til å drive grafittiseringsovner muliggjør direkte utslippsreduksjoner. For eksempel har noen bedrifter i Indre Mongolia økt andelen grønn elektrisitet til over 50 % gjennom integrasjonsprosjekter med «kilde-nett-last-lagring», noe som reduserer karbonutslippene per tonn elektroder med 40 %.
3. Systemer for gjenvinning av spillvarme
Installasjon av spillvarmekjeler i bake- og grafittiseringsfasene gjenvinner høytemperatur røykgass (200–800 °C) for å generere damp til oppvarming eller kraftproduksjon. Shanxi Taigu Baoguang karbonprosjekt oppnådde årlige besparelser på omtrent 2000 tonn standardkull og reduserte CO₂-utslippene med 5200 tonn gjennom spillvarmegjenvinning.
II. Prosessoptimalisering: Redusere råstoff- og energiforbruk
1. Forbehandling av raffinerte råvarer
- Kalsineringstrinn: Kontroller petroleumskoksegenskapene (sann tetthet ≥ 2,07 g/cm³, resistivitet ≤ 550 μΩ·m) for å minimere energiforbruket ved påfølgende prosessering.
- Impregneringsprosess: Forbedre produktets bulktetthet og redusere porøsitet gjennom «trippelimpregnering og firedobbel baking» eller «dobbelimpregnering og trippel baking». For eksempel kan det å oppnå en vektøkning ved sekundær impregnering på ≥9 % redusere gjentatte bakesykluser og spare 15–20 % i energiforbruk.
2. Lavtemperaturforming og forkortede prosessforløp
Bruk lavtemperaturformingsteknikker (f.eks. ekstrudering ved 90–120 °C) for å redusere flyktige utslipp og senke påfølgende steketemperaturer. Samtidig optimaliseres produksjonsarbeidsflyter for å forkorte syklusen fra råvarer til ferdige produkter, og minimere det kumulative energiforbruket.
3. Resirkulering av avgass
Røykgasser fra bakeovner som inneholder brennbare komponenter som CO og H₂ kan renses og gjenbrukes i varmesystemer. Xinjiang East Hope-prosjektet sparte omtrent 300 000 m³ naturgass årlig og reduserte CO₂-utslippene med 600 tonn gjennom teknologi for resirkulering av avfallsgass.
III. Energihåndtering: Digitalisering og sirkulærøkonomi
1. Intelligente energiovervåkingssystemer
Implementer IoT-sensorer for å overvåke sanntidsdata om energiforbruk (f.eks. strøm og varme) på tvers av produksjonsstadier, og optimalisere utstyrsparametere via AI-algoritmer. For eksempel reduserte én bedrift tomgangstid for grafittiseringsovner med 30 % gjennom intelligent overvåking, noe som sparte omtrent 500 000 kWh strøm årlig.
2. Karbonfangst, -utnyttelse og -lagring (CCUS)
Installer karbonfangstenheter ved røykgassutløpene til grafittiseringsovner for å komprimere CO₂ for underjordisk injeksjon eller bruk som kjemisk råstoff. Til tross for dagens høye kostnader (omtrent 300–600 RMB/tonn CO₂), representerer CCUS en kritisk langsiktig vei for dyp dekarbonisering.
3. Sirkulærøkonomiske modeller
- Nullutslipp av avløpsvann: Behandle husholdningsavløpsvann for gjenbruk i røykgassrensing eller landskapsarbeid, samtidig som man implementerer kaskadeutnyttelse av produksjonsavløpsvann. Shanxi Taigu-prosjektet oppnådde nullutslipp av avløpsvann, noe som sparte omtrent 100 000 tonn vann årlig.
- Resirkulering av fast avfall: Returner støv innsamlet fra poseanlegget (omtrent 344 tonn/år) og avfall fra fresekant (omtrent 500 tonn/år) til produksjonslinjen, noe som reduserer råvareforbruket og utslipp relatert til avfallsbehandling.
IV. Synergi mellom politikk og marked: Fremdrift av bransjetransformasjon
1. Håndheving av standarder for ultralave utslipp
Ta i bruk standarder som f.eks.Utslippsstandard for forurensende stoffer for aluminiumsindustrien(GB25465-2010), som pålegger partikkelholdige stoffer, SO₂ og NOx-konsentrasjoner på henholdsvis ≤10 mg/m³, ≤35 mg/m³ og ≤50 mg/m³ for å fremtvinge teknologiske oppgraderinger.
2. Karbonhandelsmarkedsinsentiver
Inkluder grafittelektrodeproduksjon i det nasjonale karbonmarkedet for å skape økonomiske begrensninger gjennom handel med karbonkvoter. Hvis for eksempel en bedrift reduserer karbonutslipp per tonn elektroder fra 4,5 tonn til 3 tonn, kan den tjene på å selge overskuddskvoter, noe som fremmer en positiv syklus av utslippsreduksjoner.
3. Sertifisering av grønn forsyningskjede
Nedstrøms stålprodusenter kan prioritere å kjøpe lavkarbon grafittelektroder for å gi oppstrøms produsenter insentiver til å redusere utslipp. For eksempel krevde et stålverk for elektrisk lysbueovn at leverandørene skulle oppnå ≤3,5 tonn CO₂-utslipp per tonn elektroder, og påla en pristillegg på 10 % for manglende overholdelse.
Publisert: 12. august 2025