Pagrindiniai grafito ir anglies elektrodų skirtumai ir taikymo scenarijai 

Grafito ir anglies elektrodai labai skiriasi gamybos metodais, fizinėmis savybėmis ir pritaikymais - apibrėždami jų vaidmenį metalurgijoje, elektrochemijoje ir kylančiose energijos technologijose.

1. Medžiagos sudėtis ir gamybos procesas

Grafito elektrodus sudaro adatos koksas ir anglių žingsnis. Atlieka 12 tikslių gamybos etapų, įskaitant grafitizavimą ir impregnavimą. Šis procesas lemia ypač aukšto grynumo (> 99% anglies kiekį) ir puikų šiluminį atsparumą (> 3600 ° C). Atvirkščiai, anglies elektrodai gaminamas iš metalurginio kokso ir antracito per paprastesnį kepimo procesą, pasiekiant 90–95% anglies kiekį tik 1/3–1/5 išlaidų.

2.Fizinio turto palyginimas

Grafito elektrodai pasižymi dideliu tvirtumu (lenkimo stiprumu: 15–25 MPa) ir maža elektrine varža (5–10 μΩ · m). Jų šiluminio išsiplėtimo koeficientas (CTE) yra tik 2–4 × 10⁻⁶/° C, užtikrinantis struktūrinį stabilumą esant padidėjusiam temperatūrai iki 1600 ° C. Anglies elektrodai, priešingai, yra lankstesni (storis: 0,1–5 mm), o didesnė CTE yra 8–12 × 10⁻⁶/° C, todėl jie yra tinkamesni dinaminei šiluminei aplinkai.

3.Plipavimo lauko padėties nustatymas

Grafito elektrodai dominuoja maždaug 95% elektrinio lanko krosnies (EAF) plieno gamybos rinkos, sudarydamos daugiau nei 60% pasaulio žalios spalvos plieno. Didelio skersmens ypač aukštos galios (UHP) grafito elektrodai (pvz., Φ750 mm) taip pat vis dažniau naudojami ličio jonų akumuliatorių anodo gamyboje, todėl energijos suvartojimas sumažėja 18%. Kita vertus, anglies elektrodai yra „Excel“ elektrocheminėse programose, tokiose kaip aliuminio elektrolizė su 95% srovės efektyvumu ir talpinančia dejonizacija (CDI), kurių gėlinimas yra 40 mg/g.

4.DUSTRY PLĖTOS TRENDAI

Pagrindiniai Kinijos gamintojai, tokie kaip „Fangda Carbon“, pasiekė masinę φ800 mm UHP grafito elektrodų gamybą, padidindama Kinijos rinkos dalį nuo 65% 2023 m. Iki numatomo 75% iki 2030 m. Naujovės, kurių anglies elektrodai yra sutelkti į tvarų, o ne.

5.Kost-naudos analizė

Vandens elektrolizės sistemose anglies elektrodai siūlo pradines investavimo sąnaudas, kurios sudaro tik 25% grafito elektrodų, tačiau reikia 30% didesnės metinės priežiūros. Ir atvirkščiai, „EAF“ plieno gamyboje grafito elektrodai sutaupo 50 kWh už toną plieno 1 MTPA augaluose, išvertus į metinę 20 milijonų ¥ sutaupymą.

6. Futute Technologinė evoliucija

Grafito elektrodų technologija siekia 15% sumažėjusį varžą per nano modifikaciją. Anglies elektrodai yra patobulinami naudojant B-N bendro panaikinimo metodus, kad būtų pasiektas net 300 W/(m · k) šilumos laidumas. Reaguodamos į ES anglies tarifus, pramonės šakos spartėja priėmus švarią energiją pagrįstą kalcinavimą ir skatina tolesnį technologinį diferenciaciją.