กราไฟท์อิเล็กโทรดและเข็มโค้กคืออะไร?

อิเล็กโทรดกราไฟต์เป็นองค์ประกอบความร้อนหลักที่ใช้ในเตาเผาไฟฟ้า ซึ่งเป็นกระบวนการผลิตเหล็กกล้าโดยการหลอมเศษวัสดุจากรถยนต์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าเก่าเพื่อผลิตเหล็กกล้าใหม่

เตาเผาแบบอาร์กไฟฟ้ามีราคาถูกกว่าเตาเผาแบบเดิมซึ่งผลิตเหล็กจากแร่เหล็กและใช้ถ่านโค้กเป็นเชื้อเพลิง แต่ต้นทุนการผลิตเหล็กจะสูงกว่าเนื่องจากใช้เศษเหล็กและใช้พลังงานไฟฟ้า

อิเล็กโทรดเป็นส่วนหนึ่งของฝาเตาและประกอบเป็นเสา จากนั้นไฟฟ้าจะไหลผ่านอิเล็กโทรด ทำให้เกิดความร้อนสูงที่หลอมเหล็กเศษ อิเล็กโทรดมีขนาดแตกต่างกันมาก แต่บางครั้งอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางได้ถึง 0.75 เมตร (2 ฟุตครึ่ง) และยาวได้ถึง 2.8 เมตร (9 ฟุต) อิเล็กโทรดที่ใหญ่ที่สุดมีน้ำหนักมากกว่า 2 ตันเมตริก

ต้องใช้ขั้วไฟฟ้ากราไฟต์มากถึง 3 กิโลกรัม (6.6 ปอนด์) เพื่อผลิตเหล็ก 1 ตัน

ปลายของขั้วไฟฟ้าจะมีอุณหภูมิถึง 3,000 องศาเซลเซียส ซึ่งเท่ากับครึ่งหนึ่งของอุณหภูมิพื้นผิวดวงอาทิตย์ ขั้วไฟฟ้าทำจากกราไฟต์ เนื่องจากกราไฟต์เท่านั้นที่สามารถทนต่อความร้อนที่รุนแรงเช่นนี้ได้

จากนั้นเตาจะเอียงไปด้านข้างเพื่อเทเหล็กหลอมเหลวลงในถังขนาดใหญ่ที่เรียกว่าทัพพี จากนั้นทัพพีจะนำเหล็กหลอมเหลวไปยังเครื่องหล่อของโรงงานเหล็ก ซึ่งจะทำการผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่จากเศษเหล็กที่รีไซเคิลแล้ว

ไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับกระบวนการนี้เพียงพอสำหรับการผลิตไฟฟ้าให้กับเมืองที่มีประชากร 100,000 คน การหลอมเหล็กด้วยเตาเผาไฟฟ้าแบบทันสมัยแต่ละครั้งใช้เวลาประมาณ 90 นาที และสามารถผลิตเหล็กได้ 150 ตัน ซึ่งเพียงพอสำหรับรถยนต์ประมาณ 125 คัน

ถ่านโค้กเข็มเป็นวัตถุดิบหลักที่ใช้ในอิเล็กโทรดซึ่งผู้ผลิตระบุว่าอาจต้องใช้เวลานานถึง 6 เดือนในการผลิต โดยมีกระบวนการต่างๆ รวมถึงการอบและการอบซ้ำเพื่อแปลงถ่านโค้กให้เป็นกราไฟต์

มีถ่านโค้กเข็มที่ทำจากปิโตรเลียมและถ่านโค้กเข็มที่ทำจากถ่านหิน ซึ่งทั้งสองอย่างสามารถนำไปใช้ผลิตอิเล็กโทรดกราไฟต์ได้ 'เพ็ทโค้ก' เป็นผลพลอยได้จากกระบวนการกลั่นน้ำมัน ในขณะที่ถ่านโค้กเข็มที่ทำจากถ่านหินทำมาจากน้ำมันดินถ่านหินซึ่งปรากฏขึ้นในระหว่างการผลิตถ่านโค้ก

ด้านล่างนี้คือรายชื่อผู้ผลิตอิเล็กโทรดกราไฟต์รายใหญ่ของโลก โดยจัดอันดับตามกำลังการผลิตในปี 2559:

ชื่อบริษัท สำนักงานใหญ่ ความจุ หุ้น

(,000 ตัน) YTD %

GrafTech US 191 ส่วนตัว

ระหว่างประเทศ

ฟางดาคาร์บอนจีน 165 +264

*SGL คาร์บอน เยอรมนี 150 +64

*โชวะ เดนโกะ ญี่ปุ่น 139 +98

เคเค

กราไฟท์อินเดีย อินเดีย 98 +416

จำกัด

HEG อินเดีย 80 +562

โตไกคาร์บอน เจแปน 64 +137

บริษัท จำกัด

นิปปอนคาร์บอนเจแปน 30 +84

บริษัท จำกัด

SEC คาร์บอน เจแปน 30 +98

*SGL Carbon ประกาศในเดือนตุลาคม 2016 ว่าจะขายธุรกิจอิเล็กโทรดกราไฟต์ให้กับ Showa Denko

แหล่งที่มา: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd