מהם אלקטרודות גרפיט וקוק מחט?

אלקטרודות גרפיט הן גוף החימום העיקרי המשמש בתנור קשת חשמלי, תהליך ייצור פלדה שבו גרוטאות ממכוניות או מכשירים ישנים מותכות לייצור פלדה חדשה.

תנורי קשת חשמליים זולים יותר לבנייה מאשר תנורי התזה מסורתיים, המייצרים פלדה מעפרת ברזל ומונעים על ידי פחם קוקס. אך עלות ייצור הפלדה גבוהה יותר מכיוון שהם משתמשים בגרוטאות פלדה ומונעים על ידי חשמל.

האלקטרודות הן חלק ממכסה הכבשן ומורכבות לעמודות. לאחר מכן, חשמל עובר דרך האלקטרודות ויוצר קשת של חום עז הממיסה את גרוטאות הפלדה. גודלן של האלקטרודות משתנה מאוד, אך יכולות להגיע לקוטר של עד 0.75 מטר (2 וחצי רגל) ולאורך של עד 2.8 מטר (9 רגל). הגדולות ביותר שוקלות יותר משתי טונות.

נדרשים עד 3 ק"ג (6.6 ליברות) של אלקטרודות גרפיט כדי לייצר טון אחד של פלדה.

קצה האלקטרודה יגיע ל-3,000 מעלות צלזיוס, מחצית מטמפרטורת פני השמש. אלקטרודות עשויות מגרפיט מכיוון שרק גרפיט יכול לעמוד בחום כה עז.

לאחר מכן, הכבשן מוטה על צידו כדי למזוג את הפלדה המותכת לתוך דליים ענקיים הנקראים מצקות. המצקות נושאות את הפלדה המותכת אל מתקן הגלגלת של מפעל הפלדה, אשר מייצר מוצרים חדשים מהגרוטאות הממוחזרות.

החשמל הדרוש לתהליך זה מספיק כדי להפעיל עיר עם אוכלוסייה של 100,000 תושבים. כל התכה בכבשן קשת חשמלי מודרני אורכת בדרך כלל כ-90 דקות ומייצרת 150 טון פלדה, מספיק לכ-125 מכוניות.

קוק מחטים הוא חומר הגלם העיקרי המשמש באלקטרודות, שלדברי היצרנים יכול להימשך עד שישה חודשים לייצורן, בתהליכים הכוללים אפייה ואפייה חוזרת כדי להמיר את הקוק לגרפיט.

יש קוק מחט מבוסס נפט וקוק מחט מבוסס פחם, ושניהם יכולים לשמש לייצור אלקטרודות גרפיט. 'קוק PET' הוא תוצר לוואי של תהליך זיקוק הנפט, בעוד שקוק מחט מבוסס פחם מיוצר מזפת פחם המופיעה במהלך ייצור קוק.

להלן מדורגות יצרניות אלקטרודות הגרפיט המובילות בעולם לפי כושר ייצור בשנת 2016:

שם החברה מטה קיבולת מניות

(,000 טון) אחוז מתחילת השנה

גראפטק ארה"ב 191 פרטי

בינלאומי

פאנגדה קרבון סין 165 +264

*SGL Carbon גרמניה 150 +64

*Showa Denko יפן 139 +98

ק.ק.

גרפיט הודו הודו 98 +416

בע"מ

HEG הודו 80 +562

טוקאי קרבון יפן 64 +137

חברה בע"מ

ניפון קרבון יפן 30 +84

חברה בע"מ

SEC Carbon יפן 30 +98

*SGL Carbon הודיעה באוקטובר 2016 כי תמכור את עסקי אלקטרודות הגרפיט שלה ל-Showa Denko.

מקורות: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd