Os eléctrodos de grafito son o principal elemento calefactor empregado nun forno de arco eléctrico, un proceso de fabricación de aceiro no que se funde chatarra de coches ou electrodomésticos vellos para producir aceiro novo.
Os fornos de arco eléctrico son máis baratos de construír que os altos fornos tradicionais, que producen aceiro a partir de mineral de ferro e se alimentan de carbón de coque. Pero o custo da fabricación do aceiro é maior xa que usan chatarra de aceiro e funcionan con electricidade.
Os eléctrodos forman parte da tapa do forno e están montados en columnas. A electricidade pasa entón a través dos eléctrodos, formando un arco de calor intensa que funde o aceiro de refugallo. Os eléctrodos varían moito en tamaño, pero poden chegar a medir ata 0,75 metros (2 pés e medio) de diámetro e ata 2,8 metros (9 pés) de longo. Os máis grandes pesan máis de dúas toneladas métricas.
Fan falta ata 3 kg (6,6 lb) de eléctrodos de grafito para producir unha tonelada de aceiro.
A punta do eléctrodo alcanzará os 3.000 graos Celsius, a metade da temperatura da superficie solar. Os eléctrodos están feitos de grafito porque só o grafito pode soportar unha calor tan intensa.
Despois, o forno inclínase de lado para verter o aceiro fundido en baldes xigantes chamados cunchas. As cunchas transportan entón o aceiro fundido á fundición da acería, que fabrica novos produtos a partir da chatarra reciclada.
A electricidade necesaria para este proceso é suficiente para abastecer unha vila cunha poboación de 100.000 habitantes. Cada fusión nun forno de arco eléctrico moderno adoita tardar uns 90 minutos e produce 150 toneladas de aceiro, suficiente para uns 125 coches.
O coque de agulla é a principal materia prima utilizada nos eléctrodos que, segundo os produtores, poden levar ata seis meses en fabricarse con procesos que inclúen a cocción e a recocción para converter o coque en grafito.
Existe coque de agulla derivado do petróleo e coque de agulla derivado do carbón, e ambos poden empregarse para producir eléctrodos de grafito. O «coque de petróleo» é un subproduto do proceso de refinación do petróleo, mentres que o coque de agulla derivado do carbón fabrícase a partir do alcatrán de hulla que aparece durante a produción de coque.
A continuación móstranse os principais produtores mundiais de eléctrodos de grafito clasificados por capacidade de produción en 2016:
Nome da empresa Sede central Capacidade Accións
(en miles de toneladas) % acumulado no ano
GrafTech US 191 Privado
Internacional
Fangda Carbono China 165 +264
*SGL Carbono Alemaña 150 +64
*Showa Denko Xapón 139 +98
KK
Grafito India India 98 +416
Ltda.
HEG India 80 +562
Tokai Carbon Xapón 64 +137
Compañía Ltda.
Nippon Carbon Xapón 30 +84
Compañía Ltda.
SEC Carbono Xapón 30 +98
*SGL Carbon anunciou en outubro de 2016 que vendería o seu negocio de eléctrodos de grafito a Showa Denko.
Fontes: GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd
Data de publicación: 21 de maio de 2021