Gli elettrodi di grafite sono l'elemento riscaldante principale 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 da carbone da coke.Ma il costo della produzione dell'acciaio è più alto poiché utilizzano rottami di acciaio e sono alimentati 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 calore intenso che fonde il rottame d'acciaio.Gli elettrodi variano ampiamente nelle 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.
Occorrono 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, la metà della temperatura della superficie del sole.Gli elettrodi sono realizzati in grafite perché solo la grafite può resistere a un calore così intenso.
La fornace viene quindi ribaltata su un lato per versare l'acciaio fuso in secchi giganti chiamati mestoli.Le siviere portano quindi l'acciaio fuso alla macchina per colata continua dell'acciaieria, che crea nuovi prodotti dagli scarti riciclati.
L'elettricità necessaria per questo processo è sufficiente per alimentare una città con una popolazione di 100.000 abitanti.Ogni fusione in un moderno forno elettrico ad arco richiede in genere circa 90 minuti e produce 150 tonnellate di acciaio, sufficienti per circa 125 auto.
Il coke ad ago è la principale materia prima utilizzata negli elettrodi che i produttori affermano possono richiedere fino a sei mesi per essere realizzati con processi che includono la cottura e la rifusione per convertire il coke in grafite.
C'è il coke ad ago a base di petrolio e il coke ad ago a base di carbone, e entrambi possono essere usati per produrre elettrodi di grafite.Il "pet coke" è un sottoprodotto del processo di raffinazione del petrolio, mentre il coke ad ago a base di carbone è prodotto dal catrame di carbone che appare durante la produzione di coke.
Di seguito sono riportati i principali produttori mondiali di elettrodi di grafite classificati per capacità produttiva nel 2016:
Nome della società Sede Azioni di capacità
(.000 tonnellate) Da inizio anno %
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
srl
HEG India 80 +562
Tokai Carbon Giappone 64 +137
Co Ltd
Nippon Carbon 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
Tempo di pubblicazione: 21-maggio-2021