Els elèctrodes de grafit són el principal element calefactor utilitzat en un forn d'arc elèctric, un procés de fabricació d'acer on es fonen ferralla de cotxes o electrodomèstics vells per produir acer nou.
Els forns d'arc elèctric són més barats de construir que els alts forns tradicionals, que fabriquen acer a partir de mineral de ferro i s'alimenten amb carbó de coc. Però el cost de la fabricació d'acer és més elevat, ja que utilitzen ferralla d'acer i funcionen amb electricitat.
Els elèctrodes formen part de la tapa del forn i s'acoblen en columnes. L'electricitat passa a través dels elèctrodes, formant un arc de calor intensa que fon la ferralla. Els elèctrodes varien molt en mida, però poden arribar a tenir fins a 0,75 metres de diàmetre i 2,8 metres de llarg. Els més grans pesen més de dues tones mètriques.
Es necessiten fins a 3 kg (6,6 lliures) d'elèctrodes de grafit per produir una tona d'acer.
La punta de l'elèctrode arribarà als 3.000 graus Celsius, la meitat de la temperatura de la superfície del sol. Els elèctrodes estan fets de grafit perquè només el grafit pot suportar una calor tan intensa.
El forn es tomba de costat per abocar l'acer fos en unes galledes gegants anomenades cullerots. Els cullerots transporten l'acer fos a la fosa de la fàbrica d'acer, que fabrica nous productes a partir de la ferralla reciclada.
L'electricitat necessària per a aquest procés és suficient per alimentar una ciutat amb una població de 100.000 habitants. Cada fosa en un forn d'arc elèctric modern sol trigar uns 90 minuts i produeix 150 tones d'acer, suficient per a uns 125 cotxes.
El coc d'agulla és la principal matèria primera utilitzada en els elèctrodes que, segons els productors, poden trigar fins a sis mesos a fabricar-se amb processos que inclouen la cocció i la recocció per convertir el coc en grafit.
Hi ha coc d'agulla derivat del petroli i coc d'agulla derivat del carbó, i tots dos es poden utilitzar per produir elèctrodes de grafit. El "coc de petroli" és un subproducte del procés de refinació del petroli, mentre que el coc d'agulla derivat del carbó es fabrica a partir del quitrà de hulla que apareix durant la producció de coc.
A continuació es mostren els principals productors mundials d'elèctrodes de grafit classificats per capacitat de producció el 2016:
Nom de l'empresa Seu central Capacitat Accions
(en milers de tones) % acumulat fins ara
GrafTech US 191 Private
Internacional
Fangda Carbon Xina 165 +264
*SGL Carbon Alemanya 150 +64
*Showa Denko Japan 139 +98
KK
Grafit Índia Índia 98 +416
Ltd.
HEG Índia 80 +562
Tokai Carbon Japó 64 +137
Co Ltd
Nippon Carbon Japó 30 +84
Co Ltd
SEC Carbon Japó 30 +98
*SGL Carbon va anunciar a l'octubre de 2016 que vendria el seu negoci d'elèctrodes de grafit a Showa Denko.
Fonts: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Data de publicació: 21 de maig de 2021