Điện cực than chì được chế tạo từ than cốc dầu mỏ, than cốc kim loại làm nguyên liệu, nhựa than đá làm chất kết dính. Sau khi nung, nghiền, trộn, nhào, tạo hình, nung, tẩm, gia công cơ học và tạo than chì, điện cực này được làm từ một loại vật liệu dẫn điện chịu nhiệt cao, gọi là điện cực than chì nhân tạo (sau đây gọi tắt là điện cực than chì), để phân biệt với than chì tự nhiên được sử dụng làm nguyên liệu chế tạo điện cực than chì tự nhiên. Theo chỉ số chất lượng, nó có thể được chia thành điện cực than chì công suất thông thường, điện cực than chì công suất cao và điện cực than chì công suất cực cao.
Điện cực than chì công suất cao được làm từ than cốc dầu mỏ chất lượng cao (hoặc than cốc kim loại cấp thấp), đôi khi thân điện cực cần được tẩm chất bảo quản, các đặc tính vật lý và cơ học của nó cao hơn so với điện cực than chì công suất thông thường, chẳng hạn như điện trở suất thấp, cho phép mật độ dòng điện lớn hơn.
Điện cực than chì công suất cao cho phép sử dụng mật độ dòng điện từ 18 đến 25A/cm2, chủ yếu được sử dụng trong sản xuất thép bằng lò hồ quang công suất cao.
Luyện thép bằng lò điện là một trong những ngành sử dụng chính điện cực than chì. Sản lượng thép lò điện ở Trung Quốc chiếm khoảng 18% tổng sản lượng thép thô, và điện cực than chì sử dụng trong sản xuất thép chiếm từ 70% đến 80% tổng lượng điện cực than chì. Luyện thép bằng lò điện sử dụng điện cực than chì dẫn vào dòng điện trong lò, sử dụng điện trường cực đoan và điện tích giữa hồ quang được tạo ra bởi nguồn nhiệt độ cao để nấu chảy kim loại.
- Lò hồ quang chủ yếu được sử dụng trong sản xuất phốt pho vàng và silic công nghiệp, v.v. Đặc điểm của nó là phần dưới của điện cực dẫn điện được chôn trong nguyên liệu lò, hồ quang hình thành bên trong lớp vật liệu, và sử dụng năng lượng nhiệt từ điện trở của chính nguyên liệu lò để nung nóng nguyên liệu. Một trong những đặc điểm của lò hồ quang là yêu cầu mật độ dòng điện cao và cần điện cực than chì. Ví dụ, để sản xuất 1 tấn silic, lượng điện cực than chì tiêu thụ khoảng 100 kg. Để sản xuất 1 tấn phốt pho vàng, cần khoảng 40 kg điện cực than chì.
Lò graphit hóa để sản xuất các sản phẩm graphit, lò nấu chảy thủy tinh và lò điện để sản xuất cacbua silic đều thuộc loại lò điện trở. Vật liệu trong lò vừa là điện trở gia nhiệt vừa là vật cần gia nhiệt. Thông thường, điện cực graphit dẫn điện được gắn vào thành lò ở cuối lò điện trở, và điện cực graphit được sử dụng để tiêu hao không liên tục tại đây.
Phôi điện cực than chì cũng được sử dụng để gia công các loại nồi nấu kim loại, khuôn đúc, thuyền, thân gia nhiệt và các sản phẩm than chì có hình dạng đặc biệt khác. Ví dụ, trong ngành công nghiệp thủy tinh thạch anh, cần 10 tấn phôi điện cực than chì để sản xuất 1 tấn ống cầu chì điện; cần 100 kg phôi điện cực than chì để sản xuất 1 tấn gạch thạch anh.
Từ đầu quý IV năm 2016, với việc thúc đẩy các chính sách cải cách phía cung trong ngành công nghiệp sắt thép, việc loại bỏ các lò thép sàn đã đột nhiên trở thành ưu tiên hàng đầu trong việc xóa bỏ năng lực sản xuất lạc hậu. Ngày 10 tháng 1 năm 2017, Phó Giám đốc Ủy ban Phát triển và Cải cách Quốc gia đã phát biểu tại cuộc họp Hội đồng CISA năm 2017 rằng tất cả các lò thép sàn phải được loại bỏ trước ngày 30 tháng 6 năm 2017. Năm 2017, tổng công suất thép lò điện hồ quang (eAF) của Trung Quốc khoảng 120 triệu tấn, trong đó 86,6 triệu tấn đang sản xuất và 15,6 triệu tấn ngừng sản xuất. Tính đến cuối tháng 10 năm 2017, công suất sản xuất eAF khoảng 26,5 triệu tấn, trong đó khoảng 30% đã được khôi phục. Do ảnh hưởng của việc giảm công suất lò trung bình, thép lò điện đang được đẩy mạnh sản xuất, và lợi ích kinh tế của thép lò điện rất rõ rệt. Thép lò điện có nhu cầu cao đối với điện cực than chì công suất cao và siêu cao, và có sự nhiệt tình mua hàng cao.
Năm 2017, giá điện cực than chì trong nước tăng vọt, và nhu cầu ở nước ngoài cũng tăng cao. Cả thị trường trong nước và quốc tế đều hồi phục và phát triển mạnh. Tại Trung Quốc, do việc thanh lý “thép sàn”, tăng công suất lò hồ quang điện, giới hạn sản xuất bảo vệ môi trường của các doanh nghiệp sản xuất than và các yếu tố khác, giá điện cực than chì trong nước đã tăng mạnh trong năm 2017, cho thấy thị trường điện cực than chì trong nước đang thiếu hụt nguồn cung. Đồng thời, sự tăng trưởng của điện cực than chì Trung Quốc cho thấy nhu cầu điện cực than chì ở nước ngoài vẫn rất mạnh. Cả trong nước và quốc tế đều cho thấy nhu cầu mạnh mẽ đối với điện cực than chì, nhưng ngành công nghiệp vẫn đang trong tình trạng thiếu hụt nguồn cung.
Do đó, ngành công nghiệp sản xuất điện cực than chì công suất cao vẫn có sức hút đầu tư mạnh mẽ.
Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp sắt thép toàn cầu, lò hồ quang điện dần được nâng cấp lên kích thước lớn, công suất cực cao và được điều khiển tự động bằng máy tính, dẫn đến việc sử dụng lò hồ quang điện công suất cao ngày càng tăng, thúc đẩy ứng dụng điện cực than chì công suất cao.
So với Hoa Kỳ, châu Âu, Nhật Bản và các nước, khu vực phát triển khác, ngành công nghiệp điện cực than chì công suất cao của Trung Quốc khởi đầu muộn, chủ yếu dựa vào nhập khẩu trong giai đoạn đầu, sản lượng điện cực than chì công suất cao còn xa so với nhu cầu. Được thúc đẩy bởi sự phát triển của ngành công nghiệp sắt thép và tiến bộ công nghệ, Trung Quốc đã dần phá vỡ thế độc quyền công nghệ của nước ngoài, năng lực sản xuất điện cực than chì công suất cao ngày càng tăng và chất lượng sản phẩm cũng được cải thiện nhanh chóng. Hiện nay, điện cực than chì công suất cao sản xuất tại Trung Quốc đã đạt được những kết quả tốt trong lò hồ quang điện quy mô lớn, và tất cả các chỉ số hiệu suất của sản phẩm đều có thể đạt đến trình độ hàng đầu quốc tế. Sản phẩm điện cực than chì công suất cao của Trung Quốc không chỉ cung cấp cho thị trường trong nước mà còn xuất khẩu một lượng lớn sang nước ngoài, nhu cầu về sản phẩm nhập khẩu ngày càng giảm.
Phát triển luyện thép lò điện công suất cao là một xu hướng quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp luyện thép lò điện. Trong tương lai, sản lượng luyện thép lò điện công suất cao sẽ tăng lên, và nhu cầu về điện cực than chì công suất cao cũng sẽ tăng, thúc đẩy sản xuất điện cực than chì công suất cao trong nước. Các doanh nghiệp sản xuất điện cực than chì công suất cao trong nước có thể mở rộng chuỗi công nghiệp, tiến hành nghiên cứu và phát triển nguyên vật liệu, và xây dựng thiết bị sản xuất, từ đó giảm chi phí doanh nghiệp và nâng cao lợi nhuận hoạt động.
Thời gian đăng bài: 31 tháng 5 năm 2022