2025-03-13
Materialzusammensetzung und Herstellungsprozess
Graphitelektroden, bestehend aus Nadel-Koks- und Kohleabschnitten, werden 12 präzise Herstellungsverfahren einschließlich Graphitisierung und Imprägnierung unterzogen, was zu einer ultrahoch-hohen Reinheit (Kohlenstoffgehalt> 99%) und einem hohen Temperaturwiderstand (> 3600 ° C) 1 führt. Kohlenstoffelektroden werden jedoch aus metallurgischer Koks und Anthrazit mit einem einfachen Backprozess hergestellt, wodurch ein Kohlenstoffgehalt von 90% -95% bei 1/3-1/5 die Kosten2 erreicht wird2.
Vergleich des physischen Eigentums
Graphitelektroden weisen Starrheit (Biegefestigkeit 15-25 mPa) und niedriger Widerstand (5-10 & mgr; Ω · m) auf, während Kohlenstoffelektroden Flexibilität (Dicke 0,1-5 mm) und einen höheren thermischen Expansionskoeffizienten (8-12 × 10⁻⁶/℃) aufweisen. Die CTE der Graphitelektroden beträgt nur 2-4 × 10 °/℃, was die Stabilität bei 1600 ° C7 gewährleistet.
Anwendungsfeldpositionierung
Graphitelektroden dominieren 95% des Marktes für elektrische Arc -Bogenofen -Stahlherstellung und unterstützen 60% der globalen Rohstahlproduktion. Die φ750 mm UHP -Graphitelektroden wurden in der Lithiumbatterie -Anodenproduktion angewendet, wodurch der Energieverbrauch um 18%6 reduziert wird. Kohlenstoffelektroden Excel in elektrochemischen Anwendungen: 95% Stromeffizienz bei der Aluminiumelektrolyse und 40 mg/g Entsalzungskapazität in CDI Technology4.
Branchenentwicklungstrends
Hersteller von chinesischen Graphitelektroden wie Fangda Carbon haben Massenprodukte von 800 mm und steigern den Marktanteil von 65% (2023) auf 75% (2030) 7. Carbon-Elektroden-Innovationen konzentrieren sich auf Umweltanwendungen: Carbon-Elektroden von Hühnerfett erzielen 89-WH/kg-Energiedichte in Superkondensatoren3.
Kosten-Nutzen-Analyse
Kohlenstoffelektroden bieten 1/4 anfängliche Investitionskosten für die Wasserelektrolyse, aber 30% höhere jährliche Wartung. Graphitelektroden sparen 50 kWh/Tonne Stahl in 1MTPA -EAF -Pflanzen und erzielen jährliche Einsparungen von 20 Millionen Yen.
Zukünftige technologische Entwicklung
Graphitelektroden zielen darauf ab, den Widerstand um 15% durch Nanomodifizierung zu verringern, während Kohlenstoffelektroden die thermische Leitfähigkeit auf 300 W/(M · k) über B-N-Co-Doping 5 erhöhen. EU -Kohlenstoffzölle treiben die Einführung der sauberen Energiekalkinierung vor und beschleunigen die technologische Differenzierung.