石墨生产工艺节能技术
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2024-11-26
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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。
摘要：
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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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