Ano ang mahalagang papel na ginagampanan ng graphitized petroleum coke sa short process at low-carbon smelting ng mga electric arc furnace?

Ang Mga Pangunahing Tungkulin at Pagsusuri ng Graphitized Petroleum Coke sa Maikling Proseso ng Electric Arc Furnace (EAF) at Low-Carbon Steelmaking

I. Pangunahing Hilaw na Materyales para sa mga Graphite Electrode, Sumusuporta sa Mahusay na Operasyon ng Maikling Proseso ng EAF

1. Mga Katangian ng Hilaw na Materyales at Pagkakatugma ng Proseso Ang graphitized petroleum coke ay isang produktong nagmula sa petroleum coke na isinailalim sa graphitization sa mga temperaturang higit sa 2,500°C, na nagbabago sa istrukturang kristal nito mula sa isang amorphous na estado patungo sa isang mataas na ordered na anyong graphite. Nagpapakita ito ng mataas na electrical conductivity, mataas na thermal conductivity, matinding heat resistance (na nakakayanan ang mga temperaturang higit sa 3,000°C), at chemical stability. Ang mga katangiang ito ang dahilan kung bakit ito ay isang mainam na hilaw na materyal para sa paggawa ng mga graphite electrode, na siyang mga pangunahing conductive component sa paggawa ng bakal na EAF.

2. Mga Pagpapabuti sa Kahusayan sa Short-Process Steelmaking Pangunahing ginagamit ng short process ng EAF ang scrap steel bilang feedstock, direktang tinutunaw ito at nio-oxidize ang mga dumi sa pamamagitan ng mga electrical arc na nalilikha ng mga graphite electrode. Kung ikukumpara sa tradisyonal na blast furnace-basic oxygen furnace (BF-BOF) long process (na nangangailangan ng iron ore at coking coal), inaalis ng short process ng EAF ang yugto ng paggawa ng bakal, binabawasan ang haba ng proseso nang mahigit 60%, binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya nang halos 60%, at binabawasan ang emisyon ng CO₂ nang humigit-kumulang 80%. Ang mga high-performance graphite electrode na nakabatay sa graphitized petroleum coke ay may mahalagang papel sa prosesong ito:

• Mataas na Konduktibidad sa Elektrikal: Binabawasan ang pagkawala ng enerhiyang elektrikal, pinahuhusay ang kahusayan sa init ng arko, at pinapaikli ang mga siklo ng pagtunaw (hal., binabawasan ng mga quantum EAF ang oras ng pagtunaw ng 50% kumpara sa mga kumbensyonal na pamamaraan).
• Paglaban sa Init: Nakakayanan ang matinding temperatura sa loob ng mga EAF, na binabawasan ang pagkonsumo ng elektrod (hal., binawasan ng mga eco-EAF ang pagkonsumo ng elektrod ng 57.5% kumpara sa mga tradisyonal na pugon).
• Katatagan ng Kemikal: Pinipigilan ang mga reaksyon sa pagitan ng mga electrode at tinunaw na bakal o slag, na tinitiyak ang kadalisayan ng bakal.

II. Pagtutulak sa Low-Carbon Steel Manufacturing: Green Transformation mula sa mga Hilaw na Materyales patungo sa mga Proseso

1. Pagpapalit ng mga Fossil Fuel upang Bawasan ang mga Emisyon ng Carbon Ang tradisyonal na mahabang proseso ay lubos na umaasa sa karbon bilang panggatong at reducing agent, na nagreresulta sa mataas na intensidad ng carbon. Sa kabaligtaran, ang maikling proseso ng EAF ay gumagamit ng scrap steel at kuryente bilang pinagkukunan ng enerhiya, na nakakamit ang pagpapalit ng "coal-to-electricity" sa pamamagitan ng mga graphite electrode na nagmula sa graphitized petroleum coke. Kung pinapagana ng renewable energy (hal., solar o hangin), ang halos zero na emisyon ng carbon ay magiging posible. Halimbawa, ang mga eco-EAF ay gumagamit ng berdeng enerhiya upang tunawin ang mga hilaw na materyales na mababa ang carbon, na gumagawa ng mga steel billet na may mga teknolohiyang "hindi kasangkot sa carbon" at halos zero na emisyon ng CO₂.

2. Pagbawi ng Init na Naubos at Pag-optimize ng Kahusayan sa Enerhiya Ang mataas na thermal conductivity ng graphitized petroleum coke ay sumusuporta sa implementasyon ng mga sistema ng pagbawi ng init na naubos sa mga EAF. Ang mga flue gas na puno ng alikabok na may mataas na temperatura (na nagdadala ng 11–20% ng input energy) ay maaaring makabawi ng init sa pamamagitan ng mga graphite electrode o mga nakalaang heat exchanger para sa scrap preheating o power generation, na makabuluhang binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya. Halimbawa, ang teknolohiya ng scrap preheating ay nagpapataas ng temperatura ng scrap mula sa ambient hanggang sa mahigit 600°C, na nagpapaikli sa mga smelting cycle ng 15–20% at binabawasan ang pagkonsumo ng kuryente bawat tonelada ng bakal ng 36.95–40.22%.

3. Pagtataguyod ng Pabilog na Paggamit ng mga Pinagkukunang Bakal na Scrap Ang maikling proseso ng EAF, na pinapagana ng graphitized petroleum coke, ay nagbabago sa industriya ng bakal mula sa isang linear na modelo ng "mga mapagkukunan-produkto-basura" patungo sa isang pabilog na balangkas ng "mga mapagkukunan-produkto-recycled na mapagkukunan". Pagsapit ng 2024, nakamit ng mga nangungunang kumpanya ang malawakang produksyon ng mga ultra-thin, ultra-high-strength na automotive hot-stamping steel, na natutugunan ang mga pangangailangan sa pagpapagaan habang binabalanse ang gastos at mga benepisyo sa kapaligiran ng "green steel."

III. Mga Pagpapahusay sa Teknolohiya at Mga Uso sa Pamilihan: Nagniningning ang "Kulay-abo" na Halaga ng Graphitized Petroleum Coke

1. Lumalaking Pangangailangan para sa mga Produktong Mataas ang Pagganap Habang lumalawak ang kapasidad ng EAF (hal., mga hurno na higit sa 400 tonelada) at umuunlad ang mga teknolohiya sa pagtunaw (hal., mga quantum EAF, eco-EAF), tumataas ang pangangailangan para sa mga de-kalidad na graphite electrode. Ang graphitized petroleum coke, bilang isang kritikal na hilaw na materyal, ay nahaharap sa mas matinding kompetisyon sa kadalisayan (nilalaman ng abo <0.5%), maraming impregnasyon (3-4 na siklo), at ultra-high-temperature graphitization (resistivity <4 μΩ·m).

2. Pagsasama ng Green Premium at Supply Chain Sa ilalim ng mga layunin ng Tsina na "dual carbon", binabawasan ng mga prodyuser ng graphitized petroleum coke ang mga carbon footprint sa pamamagitan ng produksyon ng berdeng enerhiya at pangangalakal ng carbon, na kumikita ng "green premiums" at umaakit ng mga internasyonal na high-end na kliyente. Ang mga nangungunang kumpanya ay nagpapalawak din nang patayo upang bumuo ng mga integrated industrial loop na sumasaklaw sa "mga hilaw na materyales ng coke-graphitization-anode materials," na nagpapatatag sa mga supply chain at nagpapababa ng mga gastos.

3. Patakaran at Paglago na Pinapatakbo ng Merkado Ang mga patakaran tulad ng Mga Alituntunin ng Tsina sa Pagtataguyod ng Mataas na Kalidad na Pag-unlad ng Industriya ng Bakal ay tahasang hinihikayat ang pag-aampon ng EAF, kung saan ang mga ratio ng paggawa ng bakal na EAF ay inaasahang tataas nang malaki pagdating ng 2025. Bilang pangunahing hilaw na materyal para sa mga EAF, ang graphitized petroleum coke ay makakaranas ng patuloy na paglago ng merkado, na magtutulak sa industriya tungo sa mas mataas na pagganap at mas mababang emisyon.