石墨生产工艺节能技术

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超高功率石墨电极生产能源消耗量计算与节
能措施研究
2021-01-12 05:47 宗超，杨世文，李二伟
科技尚品订阅2021 年12 期收藏
关键词：节能

宗超，杨世文，李二伟

摘要：超高功率石墨电极是我国石墨电极行业的发展趋势之一。文章以超

高功率石墨电极为对象，介绍了超高功率石墨电极的内涵，论述了超高功率石

墨电极与高功率石墨电极、普通功率石墨电极之间的区别。同时，结合具体超

高功率石墨电极生产项目，计算了超高功率石墨电极生产能源的消耗量，探析

了超高功率石墨电极生产能源消耗量的节约措施，希望能为提升超高功率石墨

电极生产效益提供参考。

关键词：超高功率;石墨电极;节能

中图分类号：TQ127.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）12-

0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.12.029

我国石墨电极行业的产量经过 2014 年～2016 年下行态势之后，2017 年～

2019 年转而回升，2019 年全年石墨电极行业产量达 80 万吨。随着我国钢铁产

能逐渐恢复增长，钢铁厂商用高端电弧炉的数量持续攀升，为优质超高功率石

墨电极供应需求的增长提供了充足驱动力。2019 年全年，我国优质超高功率石

墨电极产量达到 8.6 万吨，消耗量达到 6.63 万吨。在超高功率石墨电极产量、

消耗量持续增加的背景下，关于超高功率石墨电极生产能源消耗量的控制，引

起了各界的关注。因此，从生产能源消耗量计算视角入手，分析超高功率石墨

电极生产能源的节约措施，具有非常重要的意义。

1 超高功率石墨电极概述

石墨电极又可称为人造石墨电极，具有耐高温石墨质导电、高机械强度、

抗氧化、少杂质的特点。石墨电极生产用的原材料为石油焦、针状焦，粘结剂

为煤沥青，需要经过煅烧、配料混捏、粉碎磨粉、挤压成形、沥青浸渍、石墨

化、焙烧、机械加工等若干工序。

石墨化过程包括两个阶段。第一阶段以开展化学反应为主，需要将无定形

碳的原料放置在 1 000 ℃～1 800 ℃之间，促使无定形碳微晶结构内结合的硫

元素、氢元素、氮元素、氧元素持续溢出，无定形碳微晶结构边缘纯度持续提

高，残留的若干晶格缺陷则沿着微晶层面宽度方向增长。第二阶段以物理反应

为主，需要将第一阶段处理后的半成品放置在 1 800℃～3 000℃。在 1 800 ℃

～2 000 ℃之间，利用X射线衍射技术进行无定形碳微晶尺寸观测，在发现易

石墨化碳、难石墨化碳差异突显后，进入2 000 ℃～3 000 ℃区间内。综合考

虑晶格缺陷移动、不正常变化退火因素，促使晶体层面多轴方向微晶尺寸持续

向高水平变化，而晶体层面之间距离则持续向低水平发展，最终获得内部微观

结构更加科学、抗磨性更高、纯度更高的石墨电极。

从理化性质入手，根据电阻率、热膨胀系数、抗析强度、允许使用电流密

度的差异，可以将石墨电极划分为普通功率电极、高功率电极、超高功率电极

三种，具体分析如表 1所示。

2 超高功率石墨电极生产项目概述

某超高功率石墨电极生产项目分为三期建设。

一期为 40 kt/a 石墨电极一次焙烧项目，主体设备为2台36 室带盖式环式

焙烧炉，2014 年12 月完成建设，投资完成额为10 526.89 万元，设计产能 40

000 吨/年，已于2015 年初试运行。

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时政综合商业财经文学小说摄影数码学生必读家庭养生旅游美食人文科普文摘文萃艺术收藏农业乡村文化综合职场理财娱乐时尚学术军事汽车环时超高功率石墨电极生产能源消耗量计算与节能措施研究2021-01-1205:47宗超，杨世文，李二伟科技尚品订阅 2021年12期收藏关键词：节能宗超，杨世文，李二伟摘要：超高功率石墨电极是我国石墨电极行业的发展趋势之一。文章以超高功率石墨电极为对象，介绍了超高功率石墨电极的内涵，论述了超高功率石墨电极与高功率石墨电极、普通功率石墨电极之间的区别。同时，结合具体超高功率石墨电极生产项目，计算了超高功率石墨电极生产能源的消耗量，探析了...

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