Могут ли биобазовые или возобновляемые сырьевые материалы заменить традиционный нефтяной кокс при производстве графитовых электродов? 

В настоящее время биобазовые или возобновляемые сырьевые материалы с трудом могут полностью заменить традиционный нефтяной кокс при производстве графитовых электродов, но в определенных сценариях они могут использоваться в качестве дополнительного сырья или для производства регенерированных электродов. В будущем для их масштабного применения потребуются технологические прорывы и оптимизация затрат. Ниже представлен конкретный анализ:

Центральная роль традиционного нефтяного кокса в производстве графитовых электродов

Нефтяной кокс — это побочный продукт переработки нефти, обладающий высоким содержанием фиксированного углерода, низким содержанием золы и стабильной структурой, что делает его ключевым сырьем для производства графитовых электродов. После прохождения таких сложных процессов, как обжиг, дозировка, замешивание, формование, обжиг, пропитка и графитизация, из него можно изготовить графитовые электроды с такими превосходными свойствами, как низкое сопротивление, высокая теплопроводность, высокая температура плавления и антиокислительная стойкость. Эти электроды широко используются в таких областях, как электросталеплавильные печи и дуговые печи для выплавки металлов, и являются первым выбором среди высокотемпературных проводящих материалов.

Потенциальные преимущества и проблемы биобазовых сырьевых материалов

Биобазовые сырьевые материалы, такие как биомасса-базовый твердый углерод, обладают преимуществами низкой стоимости, экологичности и широкой доступности. Путем термической обработки биомассы можно получить твердый углеродный материал, который в определенных сценариях может использоваться в качестве дополнительного сырья для графитовых электродов. Однако биобазовые сырьевые материалы значительно отстают от традиционного нефтяного кокса по степени графитизации, электропроводности и механической прочности. В настоящее время биобазовые сырьевые материалы с трудом могут напрямую заменить нефтяной кокс при производстве высокопроизводительных графитовых электродов, но они могут играть определенную роль на низкокачественном рынке или в определенных областях применения.

Современное состояние применения и ограничения возобновляемых сырьевых материалов

Применение возобновляемых сырьевых материалов при производстве графитовых электродов в основном проявляется в производстве регенерированных электродов. Регенерированные электроды изготавливаются из обработанных резаных опилок или отходов графитовых материалов путем простых процессов, таких как дробление, формование и обжиг. Хотя электропроводность регенерированных электродов несколько ниже, чем у искусственных графитовых электродов, и их удельное сопротивление составляет примерно 1,5 раза больше, чем у графитовых электродов, они обладают преимуществами низкой стоимости, простоты изготовления и возможности многократного использования. Однако регенерированные электроды имеют низкую плотность, плохую устойчивость к давлению и склонны к разрушению во время использования, поэтому их нельзя использовать в средах с высоким током и сильными вибрациями. Поэтому применение возобновляемых сырьевых материалов при производстве графитовых электродов по-прежнему ограничено.

Анализ трудностей замены традиционного нефтяного кокса

• Разница в характеристиках: биобазовые или возобновляемые сырьевые материалы с трудом достигают уровня традиционного нефтяного кокса по степени графитизации, электропроводности и механической прочности, что ограничивает их применение при производстве высокопроизводительных графитовых электродов.
• Проблемы затрат: хотя биобазовые сырьевые материалы обладают преимуществом низкой стоимости, их процесс изготовления может увеличить дополнительные затраты. В то же время процесс переработки и повторного использования возобновляемых сырьевых материалов также может быть связан с высокими затратами.
• Технологические барьеры: в настоящее время технологии применения биобазовых или возобновляемых сырьевых материалов при производстве графитовых электродов еще не созрели и требуют дальнейших исследований и оптимизации.

Тенденции и перспективы развития в будущем

С быстрым развитием таких областей, как новые источники энергии и новые материалы, спрос на графитовые электроды будет постоянно расти. Чтобы снизить зависимость от традиционного нефтяного кокса и обеспечить устойчивое развитие, производители графитовых электродов, возможно, будут стремиться найти новые альтернативные сырьевые материалы. Перспективы применения биобазовых или возобновляемых сырьевых материалов при производстве графитовых электродов в будущем будут зависеть от следующих факторов:

• Технологический прогресс: разработка новых процессов и технологий изготовления для повышения степени графитизации, электропроводности и механической прочности биобазовых или возобновляемых сырьевых материалов, чтобы они были ближе к уровню характеристик традиционного нефтяного кокса.
• Оптимизация затрат: снижение затрат на применение биобазовых или возобновляемых сырьевых материалов путем масштабного производства, оптимизации процессов переработки и повторного использования и повышения их конкурентоспособности на рынке.
• Политическая поддержка: правительство может выпустить соответствующие политические меры для поощрения производителей графитовых электродов к использованию биобазовых или возобновляемых сырьевых материалов в целях содействия устойчивому развитию отрасли.