El electrodo de grafito se obtiene a partir de coque de petróleo, coque de aguja y alquitrán de hulla como materiales de partida. Tras la calcinación, trituración, mezcla, amasado, moldeo, impregnación, grafito y procesamiento mecánico, se fabrica un material conductor de grafito de alta resistencia a la temperatura, denominado electrodo de grafito artificial (en adelante, electrodo de grafito). Esto lo distingue del grafito natural, utilizado como materia prima para la preparación de electrodos de grafito natural. Según su índice de calidad, se puede clasificar en electrodo de grafito de potencia ordinaria, electrodo de grafito de alta potencia y electrodo de grafito de ultra alta potencia.
El electrodo de grafito de alta potencia se fabrica a partir de coque de petróleo de alta calidad (o coque de aguja de baja calidad). En ocasiones, es necesario impregnar el cuerpo del electrodo, lo que le confiere propiedades físicas y mecánicas superiores a las del electrodo de grafito de potencia ordinario, como una baja resistividad, permitiendo una mayor densidad de corriente.
El electrodo de grafito de alta potencia permite el uso de una densidad de corriente de 18 ~ 25 A/cm2, y se utiliza principalmente en la fabricación de acero en hornos de arco de alta potencia.
La producción de acero en horno eléctrico es una de las principales consumidoras de electrodos de grafito. La producción de acero en horno eléctrico en China representa aproximadamente el 18% de la producción total de acero bruto, y los electrodos de grafito utilizados en este proceso constituyen entre el 70% y el 80% del total. La producción de acero en horno eléctrico consiste en introducir electrodos de grafito en la corriente del horno, aprovechando los extremos eléctricos y la carga entre el arco generado por la fuente de calor de alta temperatura para la fundición.
El horno de arco eléctrico se utiliza principalmente en la producción de fósforo amarillo industrial y silicio, etc. Su característica es que la parte inferior del electrodo conductor está enterrada en la carga del horno, se forma un arco dentro de la capa de material y se utiliza la propia carga del horno desde la resistencia de la energía térmica para calentar la carga del horno, una de las altas densidades de corriente requeridas para el horno de arco eléctrico necesita un electrodo de grafito, por ejemplo, para producir 1 tonelada de silicio se necesitan aproximadamente 100 kg de electrodo de grafito, y se necesitan aproximadamente 40 kg de electrodo de grafito para producir 1 tonelada de fósforo amarillo.
El horno de grafitización para la producción de productos de grafito, el horno de fusión para la fundición de vidrio y el horno eléctrico para la producción de carburo de silicio pertenecen a la categoría de hornos de resistencia. El material dentro del horno actúa tanto como resistencia como objeto de calentamiento. Generalmente, el electrodo conductor de grafito se encuentra incrustado en la pared del horno, en el extremo del mismo, y se utiliza para un calentamiento discontinuo.
El electrodo de grafito en bruto también se utiliza para procesar diversos crisoles, moldes, barquillas, cuerpos calefactores y otros productos de grafito con formas especiales. Por ejemplo, en la industria del vidrio de cuarzo, se necesitan 10 toneladas de lingotes de electrodo de grafito por cada tonelada de tubos fusibles eléctricos producidos; se necesitan 100 kg de lingotes de electrodo de grafito para producir 1 tonelada de ladrillos de cuarzo.
Desde principios del cuarto trimestre de 2016, con la promoción de políticas de reforma del lado de la oferta en la industria siderúrgica, la eliminación de las barras de acero de piso se convirtió repentinamente en la máxima prioridad para eliminar la capacidad de producción obsoleta. El 10 de enero de 2017, el subdirector de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma dijo en la reunión del Consejo de CISA de 2017 que todas las barras de piso debían ser retiradas antes del 30 de junio de 2017. En 2017, la capacidad total de acero eAF de China era de aproximadamente 120 millones de toneladas, de las cuales 86,6 millones de toneladas estaban en producción y 15,6 millones de toneladas estaban fuera de producción. A finales de octubre de 2017, la capacidad de producción de eAF era de aproximadamente 26,5 millones de toneladas, de las cuales se reanudó aproximadamente el 30%. Afectado por la reducción de capacidad del horno de frecuencia media, el acero de horno eléctrico se inició activamente, y el beneficio económico del acero de horno eléctrico es prominente. El acero de horno eléctrico tiene una buena demanda de electrodos de grafito de alta potencia y ultra alta potencia, y un gran entusiasmo de compra.
En 2017, el precio interno del electrodo de grafito se disparó y la demanda en el extranjero aumentó. Tanto el mercado nacional como el internacional recuperaron su prosperidad. En China, debido a la eliminación de la industria siderúrgica, el aumento de la capacidad de los hornos de arco eléctrico, la limitación de la producción de carbono para la protección del medio ambiente y otros factores, el precio interno del electrodo de grafito se disparó en 2017, lo que indica una escasez en el mercado nacional. Al mismo tiempo, el crecimiento del mercado chino de electrodos de grafito demuestra una fuerte demanda en el extranjero. Si bien tanto a nivel nacional como internacional existe una gran demanda de electrodos de grafito, la industria aún enfrenta una escasez.
Por lo tanto, el atractivo para la inversión de la industria de electrodos de grafito de alta potencia sigue siendo fuerte.
Con el desarrollo de la industria siderúrgica mundial, los hornos de arco eléctrico han evolucionado gradualmente hacia hornos de gran tamaño, de ultra alta potencia y con control automático por ordenador, entre otros aspectos. El uso de hornos de arco eléctrico de alta potencia está aumentando, lo que impulsa la aplicación de electrodos de grafito de alta potencia.
En comparación con Estados Unidos, Europa, Japón y otros países y regiones desarrollados, la industria china de electrodos de grafito de alta potencia tuvo un inicio tardío, dependiendo principalmente de las importaciones en sus comienzos, lo que provocó que la producción de estos electrodos estuviera lejos de cubrir la demanda. Impulsada por el desarrollo de la industria siderúrgica y el progreso tecnológico, China ha roto gradualmente el monopolio tecnológico de los países extranjeros, aumentando su capacidad de producción y mejorando rápidamente la calidad del producto. Actualmente, los electrodos de grafito de alta potencia producidos en China han obtenido excelentes resultados en hornos de arco eléctrico a gran escala, alcanzando todos sus índices de rendimiento un nivel líder a nivel internacional. Los productos chinos de electrodos de grafito de alta potencia no solo abastecen el mercado interno, sino que también se exportan en gran medida a otros países, reduciendo así la demanda de productos importados.
El desarrollo de la producción de acero en hornos eléctricos de alta potencia es una tendencia importante en la industria siderúrgica. En el futuro, aumentará la producción de acero en hornos eléctricos de alta potencia, y con ella, la demanda de electrodos de grafito de alta potencia, impulsando así su producción en China. Las empresas nacionales de electrodos de grafito de alta potencia pueden ampliar su cadena de valor, investigar y desarrollar materias primas y construir equipos de producción, lo que les permitirá reducir eficazmente sus costos y aumentar sus beneficios.
Fecha de publicación: 31 de mayo de 2022