يُشير قطب الجرافيت إلى فحم الكوك البترولي، وفحم الكوك الإبري كمواد خام، وقطران الفحم المستخدم في المواد اللاصقة. بعد تكليس المادة الخام، وطحنها، وخلطها، وعجنها، وتشكيلها، وتكليسها، وتشريبها، ومعالجتها ميكانيكيًا، يُصنع من مادة موصلة للجرافيت مقاومة لدرجات الحرارة العالية، ويُسمى قطب الجرافيت الاصطناعي (يُشار إليه فيما يلي باسم قطب الجرافيت)، لتمييزه عن الجرافيت الطبيعي كمواد خام لتحضير قطب الجرافيت الطبيعي. ووفقًا لمؤشر جودته، يُمكن تقسيمه إلى قطب جرافيت عادي، وقطب جرافيت عالي، وقطب جرافيت فائق الطاقة.
يتم تصنيع قطب الجرافيت عالي الطاقة من إنتاج فحم البترول عالي الجودة (أو فحم الإبرة منخفض الدرجة)، وفي بعض الأحيان يحتاج جسم القطب إلى التشريب، وخصائصه الفيزيائية والميكانيكية أعلى من قطب الجرافيت العادي، مثل المقاومة المنخفضة، مما يسمح بكثافة تيار أكبر.
يسمح قطب الجرافيت عالي الطاقة باستخدام كثافة تيار 18 ~ 25A/cm2، ويستخدم بشكل أساسي في صناعة الفولاذ في فرن القوس عالي الطاقة.
صناعة الفولاذ في الفرن الكهربائي مستخدم رئيسي لأقطاب الجرافيت. يُمثل إنتاج فولاذ eAF في الصين حوالي 18% من إنتاج الفولاذ الخام، بينما يُمثل قطب الجرافيت المستخدم في صناعة الفولاذ ما بين 70% و80% من إجمالي كمية أقطاب الجرافيت. تعتمد صناعة الفولاذ في الفرن الكهربائي على استخدام قطب الجرافيت في تيار الفرن، واستخدام التيارات الكهربائية القصوى والشحنات الكهربائية بين القوس الكهربائي الناتج عن مصدر الحرارة العالية والصهر.
- يستخدم فرن القوس بشكل رئيسي في إنتاج الفوسفور الأصفر الصناعي والسيليكون وما إلى ذلك، وتتمثل خصائصه في أن الجزء السفلي من القطب الموصل مدفون في شحنة الفرن، ويتشكل القوس داخل طبقة المواد، ويستخدم شحن الفرن نفسه من مقاومة الطاقة الحرارية لتسخين شحنة الفرن، واحدة من الكثافة الحالية العالية المطلوبة - يحتاج فرن القوس إلى قطب الجرافيت، مثل السيليكون 1 طن لكل إنتاج لاستهلاك قطب الجرافيت حوالي 100 كجم، وهناك حاجة إلى حوالي 40 كجم من قطب الجرافيت لإنتاج 1 طن من الفوسفور الأصفر.
ينتمي فرن الجرافيت لإنتاج منتجات الجرافيت، وفرن الصهر لصهر الزجاج، والفرن الكهربائي لإنتاج كربيد السيليكون إلى أفران المقاومة. المادة المستخدمة في الفرن هي مقاومة التسخين وجسم التسخين. عادةً ما يُدمج قطب الجرافيت الموصل في جدار الفرن عند طرفه، ويُستخدم للاستهلاك المتقطع.
يُستخدم قطب الجرافيت الخام أيضًا في معالجة مختلف أنواع البوتقات والقوالب والقوارب وهياكل التدفئة، وغيرها من منتجات الجرافيت ذات الأشكال الخاصة. على سبيل المثال، في صناعة زجاج الكوارتز، يلزم 10 أطنان من قضبان الجرافيت لإنتاج طن واحد من أنابيب الصمامات الكهربائية؛ ويلزم 100 كجم من قضبان الجرافيت لإنتاج طن واحد من طوب الكوارتز.
منذ بداية الربع الرابع من عام 2016، ومع تعزيز سياسات إصلاح جانب العرض في صناعة الحديد والصلب، أصبح اتخاذ إجراءات صارمة ضد فولاذ الأرضيات فجأة هو الأولوية القصوى في القضاء على القدرة الإنتاجية المتخلفة. في 10 يناير 2017، قال نائب مدير اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح في اجتماع مجلس CISA لعام 2017 أنه يجب إزالة جميع قضبان الأرضيات قبل 30 يونيو 2017. في عام 2017، بلغت الطاقة الإجمالية للصين من فولاذ eAF حوالي 120 مليون طن، منها 86.6 مليون طن في الإنتاج و15.6 مليون طن خارج الإنتاج. اعتبارًا من نهاية أكتوبر 2017، بلغت الطاقة الإنتاجية لفولاذ eAF حوالي 26.5 مليون طن، منها حوالي 30٪ تم استئنافها. متأثرًا بانخفاض قدرة فرن التردد المتوسط، بدأ فولاذ الفرن الكهربائي بنشاط، والفائدة الاقتصادية لفولاذ الفرن الكهربائي بارزة. تتمتع أفران الفولاذ الكهربائية بطلب جيد على أقطاب الجرافيت عالية الطاقة وعالية الطاقة للغاية، وحماس الشراء مرتفع.
في عام ٢٠١٧، ارتفعت أسعار أقطاب الجرافيت محليًا بشكل كبير، وازداد الطلب عليها عالميًا. وعادت الأسواق المحلية والدولية إلى الازدهار. في الصين، ونتيجةً لتصفية "فولاذ الأرضيات"، وزيادة سعة أفران القوس الكهربائي، وتقييد إنتاج شركات الكربون لحماية البيئة، وعوامل أخرى، ارتفعت أسعار أقطاب الجرافيت محليًا بشكل كبير في عام ٢٠١٧، مما يشير إلى نقص في المعروض في السوق المحلية. في الوقت نفسه، يُظهر نمو أقطاب الجرافيت في الصين قوة الطلب الخارجي عليها. ورغم الطلب القوي عليها محليًا ودوليًا، إلا أن السوق لا يزال يعاني من نقص في المعروض.
ولذلك، فإن جاذبية الاستثمار في صناعة أقطاب الجرافيت عالية الطاقة لا تزال قوية.
مع تطور صناعة الحديد والصلب العالمية، تطورت أفران القوس الكهربائي تدريجياً إلى طاقة كبيرة وعالية للغاية والتحكم الآلي بالكمبيوتر وغيرها من جوانب التطوير، مما أدى إلى زيادة استخدام أفران القوس الكهربائي عالية الطاقة، وتعزيز تطبيق أقطاب الجرافيت عالية الطاقة.
بالمقارنة مع الولايات المتحدة وأوروبا واليابان وغيرها من الدول والمناطق المتقدمة، بدأت صناعة أقطاب الجرافيت عالية الطاقة في الصين متأخرة، واعتمدت بشكل رئيسي على الواردات في وقت مبكر، وإنتاج أقطاب الجرافيت عالية الطاقة بعيد عن الطلب. مدفوعة بتطور صناعة الحديد والصلب والتقدم التكنولوجي، كسرت الصين تدريجيًا الاحتكار التكنولوجي للدول الأجنبية، وارتفعت الطاقة الإنتاجية لأقطاب الجرافيت عالية الطاقة، كما تحسنت جودة المنتج بسرعة. في الوقت الحاضر، حققت أقطاب الجرافيت عالية الطاقة المنتجة في الصين نتائج جيدة في فرن القوس الكهربائي واسع النطاق، ويمكن لجميع مؤشرات أداء المنتج أن تصل إلى المستوى الرائد الدولي. لا تزود منتجات أقطاب الجرافيت عالية الطاقة الصينية السوق المحلية فحسب، بل تصدر أيضًا عددًا كبيرًا من الدول الأجنبية، مما يجعل الطلب على المنتجات المستوردة أقل.
يُعد تطوير صناعة الصلب بالأفران إلى طاقة عالية اتجاهًا هامًا في تطوير صناعة الصلب بالأفران الكهربائية. في المستقبل، سيزداد إنتاج صناعة الصلب بالأفران الكهربائية عالية الطاقة، وسيزداد الطلب على أقطاب الجرافيت عالية الطاقة، مما يعزز إنتاجها في الصين. يمكن لشركات أقطاب الجرافيت عالية الطاقة المحلية توسيع السلسلة الصناعية، وإجراء البحوث والتطوير للمواد الخام، وبناء معدات الإنتاج، مما يُسهم في خفض تكاليف الشركات بشكل فعال وزيادة أرباحها التشغيلية.
وقت النشر: 31 مايو 2022