Gli elettrodi di grafite sono il principale elemento riscaldante utilizzato in un forno elettrico ad arco, un processo di produzione dell'acciaio in cui i rottami di vecchie automobili o elettrodomestici vengono fusi per produrre nuovo acciaio.
I forni elettrici ad arco sono più economici da costruire rispetto agli altiforni tradizionali, che producono acciaio dal minerale di ferro e sono alimentati dal carbone da coke. Ma il costo della produzione dell’acciaio è più elevato poiché utilizza rottami di acciaio ed è alimentata dall’elettricità.
Gli elettrodi fanno parte del coperchio del forno e sono assemblati in colonne. L'elettricità passa quindi attraverso gli elettrodi, formando un arco di intenso calore che fonde i rottami di acciaio. Gli elettrodi variano ampiamente in termini di dimensioni, ma possono avere un diametro fino a 0,75 metri (2 piedi e mezzo) e una lunghezza fino a 2,8 metri (9 piedi). I più grandi pesano più di due tonnellate.
Sono necessari fino a 3 kg (6,6 libbre) di elettrodi di grafite per produrre una tonnellata di acciaio.
La punta dell'elettrodo raggiungerà i 3.000 gradi Celsius, metà della temperatura della superficie del sole. Gli elettrodi sono fatti di grafite perché solo la grafite può resistere a un calore così intenso.
La fornace viene quindi inclinata su un lato per versare l'acciaio fuso in secchi giganti chiamati mestoli. Le siviere trasportano poi l'acciaio fuso al colatore dell'acciaieria, che realizza nuovi prodotti dai rottami riciclati.
L’elettricità necessaria per questo processo è sufficiente ad alimentare una città di 100.000 abitanti. Ciascuna fusione in un moderno forno ad arco elettrico richiede in genere circa 90 minuti e produce 150 tonnellate di acciaio, sufficienti per circa 125 automobili.
Il coke ad aghi è la principale materia prima utilizzata negli elettrodi che, secondo i produttori, possono richiedere fino a sei mesi per essere realizzati con processi che includono la cottura e la ricottura per convertire il coke in grafite.
Esistono coke ad ago a base di petrolio e coke ad aghi a base di carbone, entrambi possono essere utilizzati per produrre elettrodi di grafite. Il "pet coke" è un sottoprodotto del processo di raffinazione del petrolio, mentre il "neil coke" a base di carbone è ottenuto dal catrame di carbone che appare durante la produzione di coke.
Di seguito sono riportati i principali produttori mondiali di elettrodi di grafite classificati in base alla capacità produttiva nel 2016:
Ragione Sociale Sede Capacità Quote
(.000 tonnellate) YTD %
GrafTech US 191 privato
Internazionale
Fangda Carbon Cina 165 +264
*SGL Carbonio Germania 150+64
*Showa Denko Giappone 139 +98
KK
Grafite India India 98 +416
Ltd
HEG India 80 +562
Tokai Carbonio Giappone 64 +137
Co Ltd
Nippon Carbonio Giappone 30+84
Co Ltd
SEC Carbonio Giappone 30 +98
*SGL Carbon nell'ottobre 2016 ha dichiarato che venderà la sua attività di elettrodi di grafite a Showa Denko.
Fonti: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Orario di pubblicazione: 21 maggio 2021