Gli elettrodi di grafite sono il principale elemento riscaldante utilizzato in un forno ad arco elettrico, un processo di fabbricazione dell'acciaio in cui i rottami di vecchie automobili o elettrodomestici vengono fusi per produrre nuovo acciaio.
I forni ad arco elettrico sono più economici da costruire rispetto agli altiforni tradizionali, che producono acciaio dal minerale di ferro e sono alimentati da carbone da coke. Tuttavia, il costo di produzione dell'acciaio è più elevato, poiché utilizzano rottami di acciaio e sono alimentati da energia elettrica.
Gli elettrodi fanno parte del coperchio del forno e sono assemblati in colonne. L'elettricità passa attraverso gli elettrodi, formando un arco di calore intenso che fonde i rottami di acciaio. Le dimensioni degli elettrodi variano notevolmente, ma possono raggiungere un diametro di 0,75 metri e una lunghezza di 2,8 metri. I più grandi pesano più di due tonnellate.
Per produrre una tonnellata di acciaio sono necessari fino a 3 kg (6,6 libbre) di elettrodi di grafite.
La punta dell'elettrodo raggiungerà i 3.000 gradi Celsius, metà della temperatura della superficie solare. Gli elettrodi sono realizzati in grafite perché solo la grafite può sopportare un calore così intenso.
Il forno viene quindi inclinato su un lato per versare l'acciaio fuso in enormi secchi chiamati siviere. Le siviere trasportano poi l'acciaio fuso alla colata dell'acciaieria, che produce nuovi prodotti dai rottami riciclati.
L'elettricità necessaria per questo processo è sufficiente ad alimentare una città di 100.000 abitanti. Ogni fusione in un moderno forno elettrico ad arco dura in genere circa 90 minuti e produce 150 tonnellate di acciaio, sufficienti per circa 125 auto.
Il coke aghiforme è la principale materia prima utilizzata negli elettrodi; secondo i produttori, la sua produzione può richiedere fino a sei mesi, con processi che includono la cottura e la ri-cottura per convertire il coke in grafite.
Esistono il coke aghiforme derivato dal petrolio e il coke aghiforme derivato dal carbone, entrambi utilizzabili per produrre elettrodi di grafite. Il pet coke è un sottoprodotto del processo di raffinazione del petrolio, mentre il coke aghiforme derivato dal carbone si ricava dal catrame di carbone che si forma durante la produzione del coke.
Di seguito sono elencati i principali produttori mondiali di elettrodi di grafite, classificati in base alla capacità produttiva nel 2016:
Nome della società Sede centrale Capacità Azioni
(.000 tonnellate) YTD %
GrafTech US 191 Privato
Internazionale
Fangda Carbon Cina 165 +264
*SGL Carbon Germania 150 +64
*Showa Denko Giappone 139 +98
KK
Grafite India India 98 +416
Ltd
HEG India 80 +562
Tokai Carbon Giappone 64 +137
Società a responsabilità limitata
Nippon Carbon Giappone 30 +84
Società a responsabilità limitata
SEC Carbon Giappone 30 +98
*Nell'ottobre 2016 SGL Carbon ha annunciato che venderà la sua attività di elettrodi di grafite a Showa Denko.
Fonti: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Data di pubblicazione: 21 maggio 2021