Nøkkelrollene og analysen av grafittisert petroleumskoks i kortprosess og lavkarbonstålproduksjon med elektrisk lysbueovn (EAF)
I. Kjerneråmateriale for grafittelektroder, som støtter effektiv drift av EAF-kortprosess
1. Råmaterialeegenskaper og prosesskompatibilitet Grafittisert petroleumskoks er et produkt utvunnet fra petroleumskoks som har blitt utsatt for grafittisering ved temperaturer over 2500 °C, noe som omdanner krystallstrukturen fra en amorf tilstand til en svært ordnet grafittform. Den har høy elektrisk ledningsevne, høy termisk ledningsevne, ekstrem varmebestandighet (motstår temperaturer over 3000 °C) og kjemisk stabilitet. Disse egenskapene gjør den til et ideelt råmateriale for produksjon av grafittelektroder, som er de viktigste ledende komponentene i stålproduksjon med elektronisk fiberoptisk fiber.
2. Effektivitetsforbedringer i kortprosessstålproduksjon Den korte EAF-prosessen bruker primært skrapstål som råstoff, smelter det direkte og oksiderer urenheter gjennom elektriske lysbuer generert av grafittelektroder. Sammenlignet med den tradisjonelle lange prosessen med masovn og basisk oksygenovn (BF-BOF) (som krever jernmalm og kokskull), eliminerer den korte EAF-prosessen jernproduksjonsfasen, noe som reduserer prosesslengden med over 60 %, kutter energiforbruket med nesten 60 % og senker CO₂-utslippene med omtrent 80 %. Grafittiserte petroleumskoksbaserte høyytelsesgrafittelektroder spiller en sentral rolle i denne prosessen:
- Høy elektrisk ledningsevne: Minimerer elektrisk energitap, forbedrer lysbuens termiske effektivitet og forkorter smeltesykluser (f.eks. reduserer kvante-EAF-er smeltetiden med 50 % sammenlignet med konvensjonelle metoder).
- Varmebestandighet: Tåler ekstreme temperaturer inne i EAF-er, noe som reduserer elektrodeforbruket (f.eks. reduserer øko-EAF-er elektrodeforbruket med 57,5 % sammenlignet med tradisjonelle ovner).
- Kjemisk stabilitet: Forhindrer reaksjoner mellom elektroder og smeltet stål eller slagg, og sikrer stålets renhet.
II. Fremdrift av lavkarbonstålproduksjon: Grønn transformasjon fra råvarer til prosesser
1. Erstatning av fossilt brensel for å redusere karbonutslipp Den tradisjonelle lange prosessen er i stor grad avhengig av kull som drivstoff og reduksjonsmiddel, noe som resulterer i høy karbonintensitet. I motsetning til dette bruker den korte EAF-prosessen skrapstål og elektrisitet som energikilde, og oppnår erstatning fra "kull til elektrisitet" via grafittelektroder utvunnet fra grafittisert petroleumskoks. Hvis den drives av fornybar energi (f.eks. sol eller vind), blir nesten null karbonutslipp mulig. For eksempel bruker øko-EAF-er grønn energi til å smelte lavkarbonråvarer, og produserer stålemner med "ikke-karboninvolverte" teknologier og nesten null CO₂-utslipp.
2. Gjenvinning av spillvarme og optimalisering av energieffektivitet Den høye varmeledningsevnen til grafittisert petroleumskoks støtter implementeringen av systemer for gjenvinning av spillvarme i EFF-er. Høytemperatur støvbelastede røykgasser (som fører bort 11–20 % av tilført energi) kan gjenvinne varme via grafittelektroder eller dedikerte varmevekslere for forvarming av skrap eller kraftproduksjon, noe som reduserer energiforbruket betydelig. For eksempel øker skrapforvarmingsteknologi skraptemperaturen fra omgivelsestemperatur til over 600 °C, noe som forkorter smeltesyklusene med 15–20 % og reduserer strømforbruket per tonn stål med 36,95–40,22 %.
3. Fremme sirkulær bruk av stålskrapressurser Den korte EAF-prosessen, drevet av grafittisert petroleumskoks, endrer stålindustrien fra en lineær «ressurser-produkter-avfall»-modell til et sirkulært rammeverk med «ressurser-produkter-resirkulerte ressurser». Innen 2024 oppnådde ledende selskaper masseproduksjon av ultratynne, ultrahøyfaste varmstemplingsstål til bilindustrien, som oppfylte lettvektskravene samtidig som de balanserte kostnads- og miljøfordelene ved «grønt stål».
III. Teknologiske oppgraderinger og markedstrender: Den «grå» verdien av grafittisert petroleumskoks skinner
1. Økende etterspørsel etter høytytende produkter Etter hvert som kapasiteten til EAF-elektroder øker (f.eks. ovner på over 400 tonn) og smelteteknologier utvikler seg (f.eks. kvante-EAF-er, øko-EAF-er), øker etterspørselen etter grafittelektroder av høy kvalitet. Grafittisert petroleumskoks, som et kritisk råmateriale, står overfor økt konkurranse om renhet (askeinnhold <0,5 %), flere impregneringer (3–4 sykluser) og ultrahøytemperaturgrafitisering (resistivitet <4 μΩ·m).
2. Grønn premie og integrering av forsyningskjeden Under Kinas mål om «dobbelt karbon» reduserer produsenter av grafittisert petroleumskoks karbonavtrykket gjennom grønn energiproduksjon og karbonhandel, og tjener dermed «grønne premier» og tiltrekker seg internasjonale high-end-kunder. Ledende firmaer utvider også vertikalt for å danne integrerte industrielle løkker som spenner over «koksråvarer, grafittisering og anodematerialer», og stabiliserer forsyningskjeder og kutter kostnader.
3. Politikk og markedsdrevet vekst Politikk som Kinas retningslinjer for å fremme høykvalitetsutvikling av stålindustrien oppfordrer eksplisitt til bruk av EAF, og stålproduksjonsforholdet for EAF forventes å øke betydelig innen 2025. Som et kjerneråmateriale for EAF-er vil grafittisert petroleumskoks se vedvarende markedsvekst, noe som vil drive industrien mot høyere ytelse og lavere utslipp.
Publisert: 14. januar 2026