De grundlæggende forskelle og applikationsscenarier af grafit- og kulstofelektroder 

Grafit- og kulstofelektroder adskiller sig markant i produktionsmetoder, fysiske egenskaber og anvendelser - definerer deres roller i metallurgi, elektrokemi og nye energiteknologier.

1.Materialesammensætning og fremstillingsproces

Grafitelektroder er sammensat af nålkoks og kulhøjde og gennemgår 12 præcise produktionstrin, herunder grafitisering og imprægnering. Denne proces resulterer i ultrahøj renhed (> 99% kulstofindhold) og fremragende termisk modstand (> 3600 ° C). I modsætning hertil produceres carbonelektroder fra metallurgisk koks og antracit gennem en enklere bageproces, hvilket opnå et kulstofindhold på 90% –95% ved kun 1/3 til 1/5 af omkostningerne.

2. Fysisk egenskabssammenligning

Grafitelektroder har høj stivhed (bøjningsstyrke: 15–25 MPa) og lav elektrisk resistivitet (5-10 μΩ · m). Deres koefficient for termisk ekspansion (CTE) er så lav som 2-4 × 10⁻⁶/° C, hvilket sikrer strukturel stabilitet ved forhøjede temperaturer op til 1600 ° C. I modsætning hertil er carbonelektroder mere fleksible (tykkelse: 0,1–5 mm) med en højere CTE på 8–12 × 10⁻⁶/° C, hvilket gør dem mere egnede til dynamiske termiske miljøer.

3. Anvendelse af feltpositionering

Grafitelektroder dominerer cirka 95% af den elektriske bueovn (EAF) stålproduktionsmarked, hvilket bidrager til over 60% af den globale rå ståludgang. Ultra-høj strøm (UHP) grafitelektroder (f.eks. Φ750 mm) anvendes også i stigende grad i lithium-ion-batteri-anodeproduktionen og opnår en 18% reduktion i energiforbruget. Kulstofelektroder udmærker sig på den anden side i elektrokemiske anvendelser, såsom aluminiumselektrolyse med 95% strøm effektivitet og kapacitiv deionisering (CDI) med en afsaltningskapacitet på 40 mg/g.

4. Industraludviklingstendenser

Ledende kinesiske producenter, såsom Fangda Carbon, har opnået masseproduktion på φ800 mm UHP-grafitelektroder, og hæver Kinas markedsandel fra 65% i 2023 til en projiceret 75% i 2030. Innovationer i kulstofelektroder er fokuseret på bæredygtige anvendelser-for eksempel, kylling, der er afledt af afledt kulstofelektroder Superkapacitorer.

5. Cost-Benefit-analyse

I vandelektrolysesystemer tilbyder carbonelektroder en initial investeringsomkostning, der kun er 25% af grafitelektroder, men kræver 30% højere årlig vedligeholdelse. Omvendt sparer grafitelektroder i EAF -stålfremstilling 50 kWh pr. Ton stål i 1 MTPA -planter, hvilket oversætter til årlige omkostningsbesparelser på 20 millioner ¥.

6.Future teknologisk udvikling

Grafitelektrodeteknologi går videre mod en 15% reduktion i resistivitet gennem nanomodifikation. Kulstofelektroder forbedres med B-N co-doping-teknikker for at opnå termisk ledningsevne så højt som 300 W/(M · K). Som svar på EU-kulstoftariffer fremskynder industrier vedtagelsen af ​​ren energibaseret calcination og driver yderligere teknologisk differentiering.

Foreslåede Google SEO -nøgleord