Grafitizuoto naftos kokso pagrindiniai vaidmenys ir analizė elektros lanko krosnies (EAF) trumpojo proceso ir mažai anglies išskiriančio plieno gamyboje
I. Pagrindinė grafito elektrodų žaliava, palaikanti efektyvų EAF trumpojo proceso veikimą
1. Žaliavos savybės ir proceso suderinamumas Grafituotas naftos koksas yra produktas, gaunamas iš naftos kokso, grafitizuoto aukštesnėje nei 2 500 °C temperatūroje, transformuojant jo kristalinę struktūrą iš amorfinės būsenos į labai tvarkingą grafito formą. Jis pasižymi dideliu elektriniu laidumu, dideliu šilumos laidumu, itin dideliu atsparumu karščiui (atlaiko aukštesnę nei 3 000 °C temperatūrą) ir cheminiu stabilumu. Dėl šių savybių jis yra ideali žaliava grafito elektrodams, kurie yra pagrindiniai laidūs komponentai EAF plieno gamyboje, gaminti.
2. Trumpojo proceso plieno gamybos efektyvumo didinimas. Trumpajame EAF procese kaip žaliava daugiausia naudojamas plieno laužas, kuris tiesiogiai lydomas ir priemaišos oksiduojamos grafito elektrodų sukuriamomis elektros lankais. Palyginti su tradiciniu aukštakrosnės-bazinės deguonies krosnies (BF-BOF) ilgu procesu (kuriam reikia geležies rūdos ir koksinės anglies), trumpajame EAF procese pašalinamas geležies gamybos etapas, todėl proceso trukmė sutrumpėja daugiau nei 60 %, energijos suvartojimas sumažėja beveik 60 %, o CO₂ išmetimas sumažėja maždaug 80 %. Šiame procese pagrindinį vaidmenį atlieka grafitizuoti naftos kokso pagrindu pagaminti didelio našumo grafito elektrodai:
- Didelis elektros laidumas: sumažina elektros energijos nuostolius, padidina lanko šiluminį efektyvumą ir sutrumpina lydymo ciklus (pvz., kvantiniai EAF sutrumpina lydymo laiką 50 %, palyginti su įprastais metodais).
- Atsparumas karščiui: atlaiko ekstremalias temperatūras elektroninių filtrų viduje, sumažindamas elektrodų sunaudojimą (pvz., ekologiški elektroniniai filtrai sumažina elektrodų sunaudojimą 57,5 %, palyginti su tradicinėmis krosnimis).
- Cheminis stabilumas: apsaugo nuo reakcijų tarp elektrodų ir išlydyto plieno arba šlako, užtikrinant plieno grynumą.
II. Mažo anglies dioksido kiekio plieno gamybos skatinimas: žalioji transformacija nuo žaliavų prie procesų
1. Iškastinio kuro pakeitimas siekiant sumažinti anglies dioksido išmetimą Tradicinis ilgas procesas labai priklauso nuo anglies kaip kuro ir reduktoriaus, todėl pasižymi dideliu anglies dioksido intensyvumu. Priešingai, trumpasis EAF procesas kaip energijos šaltinis naudoja metalo laužą ir elektrą, o grafitizuotų naftos kokso grafito elektrodų pagalba pasiekiamas „anglies pavertimas elektra“. Jei naudojamas atsinaujinanti energija (pvz., saulės arba vėjo), anglies dioksido išmetimas tampa beveik nulinis. Pavyzdžiui, ekologiniai EAF naudoja žaliąją energiją mažai anglies dioksido išskiriančioms žaliavoms lydyti, gamindami plieno ruošinius, naudodami „be anglies dioksido“ technologijas ir beveik neišmesdami CO₂.
2. Šilumos atgavimas ir energijos vartojimo efektyvumo optimizavimas. Dėl didelio grafitizuoto naftos kokso šiluminio laidumo galima įdiegti šilumos atgavimo sistemas elektroninių karšto oro filtruose. Aukštos temperatūros dulkėmis prisotintos dūmų dujos (kurios sunaudoja 11–20 % sunaudotos energijos) gali atgauti šilumą per grafito elektrodus arba specialius šilumokaičius, skirtus metalo laužo išankstiniam pašildymui arba energijos gamybai, taip žymiai sumažinant energijos suvartojimą. Pavyzdžiui, metalo laužo išankstinio pašildymo technologija pakelia metalo laužo temperatūrą nuo aplinkos iki daugiau nei 600 °C, sutrumpina lydymo ciklus 15–20 % ir sumažina elektros energijos suvartojimą vienai tonai plieno 36,95–40,22 %.
3. Žiedinio plieno atliekų išteklių naudojimo skatinimas. Trumpasis EAF procesas, pagrįstas grafitizuotu naftos koksu, perkelia plieno pramonę nuo linijinio „išteklių-produktų-atliekų“ modelio į žiedinę „išteklių-produktų-perdirbtų išteklių“ sistemą. Iki 2024 m. pirmaujančios įmonės pasiekė masinę itin plonų, itin didelio stiprumo automobilių karšto štampavimo plienų gamybą, patenkindamos lengvųjų medžiagų poreikius ir kartu subalansuodamos „žaliojo plieno“ sąnaudas bei naudą aplinkai.
III. Technologiniai atnaujinimai ir rinkos tendencijos: grafitizuoto naftos kokso „pilkoji“ vertė šviečia
1. Auganti didelio našumo gaminių paklausa. Didėjant elektroninių lydinių degimo krosnių (pvz., krosnių, kurių talpa viršija 400 tonų), ir lydymo technologijų (pvz., kvantinių elektroninių lydinių, ekologinių elektroninių lydinių) pajėgumams, auga aukštos kokybės grafito elektrodų paklausa. Grafituotas naftos koksas, kaip svarbi žaliava, susiduria su didele konkurencija dėl grynumo (pelenų kiekis <0,5 %), daugkartinio impregnavimo (3–4 ciklai) ir itin aukštos temperatūros grafitizacijos (varža <4 μΩ·m).
2. Žalioji priemoka ir tiekimo grandinės integracija. Pagal Kinijos „dvigubo anglies dioksido“ tikslus, grafituoto naftos kokso gamintojai mažina anglies dioksido pėdsaką gamindami žaliąją energiją ir prekiaudami anglies dioksido leidimais, gaudami „žaliąsias priemokas“ ir pritraukdami tarptautinius aukštos klasės klientus. Pirmaujančios įmonės taip pat plečiasi vertikaliai, kad sudarytų integruotas pramonės grandines, apimančias „kokso žaliavas-grafitizavimą-anodines medžiagas“, stabilizuodamos tiekimo grandines ir mažindamos sąnaudas.
3. Politika ir rinkos skatinamas augimas. Politikos priemonės, tokios kaip Kinijos gairės dėl plieno pramonės aukštos kokybės plėtros skatinimo, aiškiai skatina elektrolitinių kvotų (EAF) diegimą, o prognozuojama, kad iki 2025 m. EAF plieno gamybos rodikliai gerokai išaugs. Grafituotas naftos koksas, kaip pagrindinė EAF žaliava, patirs tvarų rinkos augimą, skatindamas pramonę siekti didesnio našumo ir mažesnių išmetamųjų teršalų.
Įrašo laikas: 2026 m. sausio 14 d.