Grafitová elektroda se vztahuje na ropný koks, jehlicový koks jako surovinu, černouhelný dehet pro lepidla. Po kalcinaci suroviny, jejím rozdrcení, míchání, hnětení, tvarování, kalcinaci, impregnaci, grafitování a mechanickém zpracování je vyrobena z vysokoteplotního vodivého grafitového materiálu, nazývaného umělá grafitová elektroda (dále jen grafitová elektroda), čímž se odlišuje od přírodního grafitu jako suroviny pro přípravu přírodní grafitové elektrody. Podle indexu kvality se dělí na běžnou výkonovou grafitovou elektrodu, vysoce výkonnou grafitovou elektrodu a ultravysoce výkonnou grafitovou elektrodu.
Vysoce výkonná grafitová elektroda je vyrobena z vysoce kvalitního ropného koksu (nebo nízkokvalitního jehlového koksu). Někdy je nutné tělo elektrody impregnovat. Její fyzikální a mechanické vlastnosti jsou vyšší než u běžné výkonové grafitové elektrody, například nízký odpor, což umožňuje větší proudovou hustotu.
Vysoce výkonná grafitová elektroda umožňuje použití grafitové elektrody s proudovou hustotou 18 ~ 25 A/cm2, která se používá hlavně při výrobě oceli ve vysokovýkonných obloukových pecích.
Výroba oceli v elektrických pecích je hlavním uživatelem grafitových elektrod. Produkce oceli eAF v Číně představuje přibližně 18 % produkce surové oceli a grafitové elektrody používané při výrobě oceli tvoří 70 % až 80 % celkového množství grafitových elektrod. Výroba oceli v elektrických pecích spočívá v použití grafitových elektrod do pece, přičemž se do tavení vnáší extrémní elektrický proud a náboj mezi obloukem generovaným vysokoteplotním zdrojem tepla.
Oblouková pec se používá hlavně k výrobě průmyslového žlutého fosforu a křemíku atd. Její charakteristikou je spodní část vodivé elektrody zanořená v pecní vsázce, oblouk se tvoří uvnitř vrstvy materiálu a využívá samotnou pecní vsázku k tepelné energii, která je odolná vůči ohřevu vsázky. Jedna z požadavků je vysoká proudová hustota. Oblouková pec potřebuje grafitovou elektrodu, například křemík. Na výrobu 1 tuny žlutého fosforu se spotřebuje asi 100 kg grafitové elektrody. K výrobě 1 tuny žlutého fosforu je potřeba asi 40 kg grafitové elektrody.
Grafitizační pec pro výrobu grafitových produktů, tavicí pec pro tavení skla a elektrická pec pro výrobu karbidu křemíku patří do odporových pecí. Materiál v peci je jak topný odpor, tak i topný objekt. Vodivá grafitová elektroda je obvykle zabudována do stěny pece na konci odporové pece a používá se zde pro diskontinuální spotřebu.
Prázdná grafitová elektroda se také používá ke zpracování různých kelímků, forem, lodí a topných těles a dalších speciálních tvarovaných grafitových výrobků. Například v průmyslu křemenného skla je na výrobu každé tuny elektrických pojistkových trubic potřeba 10 tun grafitových elektrod; na výrobu 1 tuny křemenných cihel je potřeba 100 kg grafitových elektrod.
Od začátku čtvrtého čtvrtletí roku 2016, s prosazováním reformních politik na straně nabídky v železářském a ocelářském průmyslu, se rázné opatření proti podlahové oceli náhle stalo nejvyšší prioritou při odstraňování zaostalých výrobních kapacit. Dne 10. ledna 2017 zástupce ředitele Národní rozvojové a reformní komise na zasedání Rady CISA v roce 2017 uvedl, že všechny podlahové tyče by měly být odstraněny do 30. června 2017. V roce 2017 činila celková kapacita Číny pro výrobu oceli eAF přibližně 120 milionů tun, z čehož bylo ve výrobě 86,6 milionu tun a 15,6 milionu tun bylo mimo výrobu. Ke konci října 2017 činila výrobní kapacita eAF přibližně 26,5 milionu tun, z čehož bylo obnoveno přibližně 30 %. V důsledku snížení kapacity středofrekvenčních pecí se aktivně spouštěla výroba oceli pro elektropece a ekonomický přínos oceli pro elektropece je výrazný. Ocel pro elektropece má dobrou poptávku po vysoce výkonných a ultravysoce výkonných grafitových elektrodách a vysoký zájem o nákup.
V roce 2017 prudce vzrostla domácí cena grafitových elektrod a vzrostla i poptávka v zahraničí. Jak domácí, tak i zahraniční trhy se vrátily k prosperitě. V Číně v roce 2017 prudce vzrostla cena grafitových elektrod na domácím trhu v důsledku odprodeje „podlahové oceli“, zvýšení kapacity elektrických obloukových pecí, omezení produkce uhlíkových podniků na ochranu životního prostředí a dalších faktorů, což naznačuje, že domácí trh s grafitovými elektrodami je nedostatkový. Zároveň růst čínského trhu s grafitovými elektrodami ukazuje, že poptávka po grafitových elektrodách v zahraničí je silná. Poptávka po grafitových elektrodách v tuzemsku i v zahraničí je silná, ale průmysl je stále v situaci s nedostatkem.
Investiční atraktivita odvětví vysoce výkonných grafitových elektrod je proto stále silná.
S rozvojem globálního železářského a ocelářského průmyslu se elektrické obloukové pece postupně dostávají do velkých, ultravysoce výkonných a počítačově automatických řízených pecí a dalšími aspekty vývoje se zvyšuje používání vysoce výkonných elektrických obloukových pecí a podporuje se aplikace vysoce výkonných grafitových elektrod.
Ve srovnání se Spojenými státy, Evropou, Japonskem a dalšími rozvinutými zeměmi a regiony začal čínský průmysl s výrobou grafitových elektrod s vysokým výkonem pozdě a spoléhal se především na dovoz, takže výroba grafitových elektrod s vysokým výkonem zdaleka neodpovídá poptávce. Díky rozvoji železářského a ocelářského průmyslu a technologickému pokroku Čína postupně prolomila technologický monopol zahraničí a výrobní kapacita grafitových elektrod s vysokým výkonem roste a zároveň se rychle zlepšuje i kvalita výrobků. V současné době dosahují grafitové elektrody s vysokým výkonem vyrobené v Číně dobrých výsledků ve velkých elektrických obloukových pecích a všechny výkonnostní ukazatele dosahují mezinárodní úrovně. Čínské grafitové elektrody s vysokým výkonem zásobují nejen domácí trh, ale také se vyvážejí do zahraničí, takže poptávka po dovážených produktech je menší.
Rozvoj výroby oceli v pecích s vysokým výkonem je důležitým trendem v rozvoji průmyslu výroby oceli v elektrických pecích. V budoucnu se zvýší produkce výroby oceli v elektrických pecích s vysokým výkonem a také poptávka po grafitových elektrodách s vysokým výkonem, což podpoří výrobu grafitových elektrod s vysokým výkonem v Číně. Domácí podniky vyrábějící grafitové elektrody s vysokým výkonem mohou rozšířit průmyslový řetězec, provádět výzkum a vývoj surovin a stavět výrobní zařízení, což může efektivně snížit náklady podniku a zvýšit provozní zisky podniku.
Čas zveřejnění: 31. května 2022