Základní rozdíly a aplikační scénáře grafitových a uhlíkových elektrod 

Grafitové a uhlíkové elektrody se výrazně liší ve výrobních metodách, fyzikálních vlastnostech a aplikacích - definují jejich role v metalurgii, elektrochemii a nově vznikající energetické technologie.

1. Proces složení a výroby materiálu

Grafitové elektrody se skládají z jehly koksu a rozteče uhlí a podléhají 12 přesných výrobních krocích, včetně grafitizace a impregnace. Tento proces má za následek ultra vysokou čistotu (> 99% obsah uhlíku) a vynikající tepelnou odolnost (> 3600 ° C). Naproti tomu jsou uhlíkové elektrody vyráběny z metalurgického koksu a antracitu prostřednictvím jednoduššího procesu pečení a dosahují obsahu uhlíku 90% - 95% při pouhých 1/3 až 1/5 nákladů.

2. Fyzické srovnání vlastností

Grafitové elektrody mají vysokou rigiditu (pevnost v ohybu: 15–25 MPa) a nízký elektrický odpor (5–10 μΩ · m). Jejich koeficient tepelné roztažnosti (CTE) je až 2–4 x 10⁻⁶/° C, což zajišťuje strukturální stabilitu při zvýšených teplotách až do 1600 ° C. Naproti tomu uhlíkové elektrody jsou flexibilnější (tloušťka: 0,1–5 mm), s vyšší CTE 8–12 × 10⁻⁶/° C, což je činí vhodnější pro dynamické tepelné prostředí.

3. Umístění pole pole

Grafitové elektrody dominují přibližně 95% trhu s elektrickou obloukovou pecí (EAF), což přispívá k více než 60% globální produkce ropy. Grafitové elektrody s velkým průměrem (UHP) (např. Φ750 mm) se také stále více používají při výrobě lithium-iontové baterie, což dosahuje 18% snížení spotřeby energie. Uhlíkové elektrody na druhé straně vynikají v elektrochemických aplikacích, jako je hliníková elektrolýza s 95% účinností proudu a kapacitní deionizací (CDI) s odsolovací kapacitou 40 mg/g.

4. Trendy pro rozvoj

Přední čínští výrobci, jako je uhlík Fangda, dosáhli hromadné výroby grafitových elektrod 800 mm UHP, což zvýšilo podíl na čínském trhu z 65% v roce 2023 na předpokládané 75% do roku 2030. Inovace v uhlíkových elektrodách se zaměřují na udržitelné aplikace s uhlíkovými elektrodami z kuřecího tuku.

5. Analýza přínosů

V systémech elektrolýzy vody nabízejí uhlíkové elektrody počáteční investiční náklady, které jsou pouze 25% nákladů na grafitové elektrody, ale vyžadují 30% vyšší roční údržbu. Naopak, při výrobě oceli EAF, grafitové elektrody šetří 50 kWh na tunu oceli v 1 MTPA závodech, což překládá na roční úspory nákladů 20 milionů.

6. Technologický vývoj Future

Technologie grafitové elektrody postupuje směrem k 15% snížení odporu prostřednictvím nano-modifikace. Uhlíkové elektrody se zvyšují technikami komopingu B-N k dosažení tepelné vodivosti až 300 W/(m · K). V reakci na tarify uhlíku EU zrychlují průmyslová odvětví přijetí kalcinace založené na čisté energii, což vede k další technologické diferenciaci.

Navrhovaná klíčová slova Google SEO