Podstawowe różnice i scenariusze zastosowania elektrod grafitowych i węglowych 

Elektrody grafitowe i węglowe różnią się znacznie pod względem metod produkcji, właściwości fizycznych i zastosowań - definiując ich role w metalurgii, elektrochemii i rozwijających się technologiach energetycznych.

1. Proces składu i procesu produkcji

Elektrody grafitowe składają się z koksu igły i wysokości węgla oraz ulegają 12 precyzyjnym etapom produkcyjnym, w tym grafityzacji i impregnacji. Proces ten powoduje ultra wysoką czystość (> 99% zawartości węgla) i doskonałą oporność termiczną (> 3600 ° C). Natomiast elektrody węglowe są wytwarzane z metalurgicznej koksu i antracytu poprzez prostszy proces pieczenia, osiągając zawartość węgla wynoszącą 90–95% na zaledwie 1/3 do 1/5 kosztów.

2. Porównanie właściwości fizycznych

Elektrody grafitowe mają wysoką sztywność (wytrzymałość na zginanie: 15–25 MPa) i niską oporność elektryczną (5–10 μΩ · m). Ich współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE) jest tak niski jak 2–4 × 10⁻⁶/° C, zapewniając stabilność strukturalną w podwyższonych temperaturach do 1600 ° C. Natomiast elektrody węglowe są bardziej elastyczne (grubość: 0,1–5 mm), z wyższym CTE 8–12 × 10⁻⁶/° C, co czyni je bardziej odpowiednimi do dynamicznych środowisk termicznych.

3. Pozycja pola aplikacji

Elektrody grafitowe dominują w około 95% rynku stalowego rynku stalowego pieca łukowego (EAF), przyczyniając się do ponad 60% globalnej mocy stali surowej. Elektrody grafitowe o ultra-wysokiej mocy (UHP) o dużej średnicy (np. Φ750 mm) są również coraz częściej stosowane w produkcji anody baterii litowo-jonowej, osiągając 18% zmniejszenie zużycia energii. Z drugiej strony elektrody węglowe wyróżniają się w zastosowaniach elektrochemicznych, takich jak aluminiowa elektroliza z 95% wydajnością prądu i dejonizacją pojemnościową (CDI) o zdolności odsalania 40 mg/g.

4. Tendencje rozwoju przemysłu

Wiodący chińscy producenci, tacy jak Fangda Carbon, osiągnęli masową produkcję elektrod grafitowych UHP φ800 mM, zwiększając chiński udział w rynku z 65% w 2023 r. Do przewidywanej 75% do 2030 r. Innowacje w elektrodach węglowych koncentrują się na zrównoważonych zastosowaniach-na instancję, z kurczakiem osadzone tłuszczowe elektrody węglowe wynoszą 89 WHG.

5. Analiza Cost-Benefit

W systemach elektrolizy wodnej elektrody węglowe oferują początkowe koszty inwestycji, które wynoszą zaledwie 25% elektrod grafitowych, ale wymagają 30% wyższej rocznej konserwacji. I odwrotnie, w EAF Steelmaking elektrody grafitowe oszczędzają 50 kWh na tonę stali w 1 roślinach MTPA, przekładając się na roczne oszczędności kosztów w wysokości 20 milionów.

6. Ewolucja technologiczna

Technologia elektrod grafitowych rozwija się w kierunku 15% zmniejszenia rezystywności poprzez nano-modyfikację. Elektrody węglowe są wzmacniane za pomocą technik koopfingu B-N w celu osiągnięcia przewodności cieplnej nawet 300 W/(M · K). W odpowiedzi na taryfy węglowe UE branże przyspieszają przyjęcie kalcynacji opartej na czystej energii, napędzając dalsze zróżnicowanie technologiczne.

Sugerowane słowa kluczowe Google SEO