Grafittelektroder er hovedvarmeelementet som brukes i en elektrisk lysbueovn, en stålproduksjonsprosess der skrap fra gamle biler eller apparater smeltes for å produsere nytt stål.
Elektriske lysbueovner er billigere å bygge enn tradisjonelle masovner, som lager stål fra jernmalm og drives av kokskull. Men kostnadene for stålproduksjon er høyere siden de bruker stålskrap og drives av elektrisitet.
Elektrodene er en del av ovnslokket og er satt sammen til søyler. Elektrisitet passerer deretter gjennom elektrodene og danner en bue med intens varme som smelter skrapstålet. Elektrodene varierer mye i størrelse, men kan være opptil 0,75 meter i diameter og så mye som 2,8 meter lange. De største veier mer enn to tonn.
Det kreves opptil 3 kg grafittelektroder for å produsere ett tonn stål.
Spissen av elektroden vil nå 3000 grader celsius, halvparten av temperaturen på soloverflaten. Elektroder er laget av grafitt fordi bare grafitt tåler så intens varme.
Ovnen vippes deretter over på siden for å helle det smeltede stålet i gigantiske bøtter kalt øser. Øsene fører deretter det smeltede stålet til stålverkets støpemaskin, som lager nye produkter fra det resirkulerte skrapet.
Elektrisiteten som trengs til denne prosessen er nok til å forsyne en by med en befolkning på 100 000 med strøm. Hver smelting i en moderne elektrisk lysbueovn tar vanligvis omtrent 90 minutter og gir 150 tonn stål, nok til omtrent 125 biler.
Nålekoks er det viktigste råmaterialet som brukes i elektrodene som produsentene sier kan ta opptil seks måneder å lage, med prosesser som blant annet baking og ombaking for å omdanne koksen til grafitt.
Det finnes petroleumsbasert nålekoks og kullbasert nålekoks, og begge kan brukes til å produsere grafittelektroder. «Pet-koks» er et biprodukt fra oljeraffineringsprosessen, mens kullbasert nålekoks er laget av kulltjære som oppstår under koksproduksjon.
Nedenfor er verdens største produsenter av grafittelektroder rangert etter produksjonskapasitet i 2016:
Firmanavn Hovedkontor Kapasitet Aksjer
(000 tonn) Hittil i år %
GrafTech US 191 Privat
Internasjonal
Fangda Carbon Kina 165 +264
*SGL Karbon Tyskland 150 +64
*Showa Denko Japan 139 +98
KK
Grafitt India India 98 +416
Ltd
HEG India 80 +562
Tokai Carbon Japan 64 +137
Co Ltd
Nippon Carbon Japan 30 +84
Co Ltd
SEC Carbon Japan 30 +98
*SGL Carbon annonserte i oktober 2016 at de vil selge grafittelektrodevirksomheten sin til Showa Denko.
Kilder: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Publiseringstid: 21. mai 2021