يكشنبه 5 خرداد 1398  
 
Sunday, May 26, 2019  
 
الأحد, رمضان 21, 1440  
 

...

  • ارسال به دوستان
نام ارسال کننده :  
ایمیل ارسال کننده:
نام دریافت کننده :
ایمیل دریافت کننده :  
موضوع ایمیل :
کد تصویری :
 

یادداشت و مقالات
یادداشت و مقالات
الكترود گرافيتي كالايي استراتژيك و خاص در صنعت فولاد كشور
بهرام مسعودي - مدير روابط عمومي شركت ملي فولاد ايرانتوضیحات:

          ايران توليد فولاد به روش صنعتي را از ابتداي دهه 50 باتوليد اولين محصول چدن به روش كوره بلند در ذوب آهن اصفهان آغاز كرد.

درنيمه هاي دهه 50 خورشيدي به دليل  فراواني گاز دركشور توليد فولاد به روش احياي مستقيم وكوره قوس الكتريكي  نيز در دستور كار قرار گرفت . دراين راستا اولين كارخانه توليد فولاد به روش احيا مستقيم و كوره قوس الكتريكي در اهواز ( كارخانه فولاد خوزستان ) از اواخر دهه 60 (  سال 1368 ) راه اندازي شد .

توليد فولاد به روش كوره قوس الكتريكي شديدا" به الكترود گرافيتي وابسته است و هنوز هم هيچ جايگزيني براي آن وجود ندارد . با توجه به اهميت استراتژيك اين كالا فعاليت ها براي ايجاد كارخانه الكترود گرافيتي در كشور از دهه 70 شمسي شروع شد.

ازآنجائيكه توليد الكترود گرافيتي شديدا" به كك سوزني وابسته است كه توليد آن در  انحصار چند كشور است . فعاليت براي ايجاد كارخانه پتروليوم كك و  توليد كك سوزني حدودا" از دهه 90 شمسي آغاز شد . در حال حاضر دستيابي به توليد و تكنولوژي توليد كك سوزني انحصاري تر و  به مراتب سخت تر  از  دسترسي به توليد الكترود گرافيتي مي باشد. گرچه رفتن بسوي توليد الكترود گرافيتي و پتروليوم كك و كك سوزني بعنوان ماده اوليه توليد الكترود گرافيتي را با دهه ها تاخير شروع كرديم ولي اخيرا" خبرهاي خوشي در اين خصوص هست كه يكي از شركت هاي دانش بنيان كشور توانسته است به توانمندي توليد كك سوزني در مقياس آزمايشگاهي دست يابدو با چندشركت بزرگ تفاهم نامه اي براي توليد نيمه صنعتي آن امضا نمايد .

الكترود گرافيتي از خانواده مواد كربني است كه جريان برق را با قدرت زياد و با حداقل مقاومت عبور مي دهد و از خورندگي كمي برخوردار است وتحمل حرارت بسيار بالا را دارا مي باشد .

الكترود گرافيتي يك قطعه فوق العاده استراتژيك بويژه براي توليد فولاد در كشور ما محسوب مي شود زيرا در جهان حدود 70 درصد توليد فولاد به روش غير از كوره قوس الكتريكي و حدود 30 درصد به روش قوس الكتريكي انجام مي شود ولي دركشور ما بيش از 85 درصد توليد فولاد به روش قوس الكتريكي انجام مي شود. لذا هر گونه تغيير در قيمت و عرضه آن شديدا" بر صنعت فولاد ما اثر گذار است . در سالهاي اخير اثرات اين تغييرات كاملا" محسوس است كه در اينجا به روند اين تغييرات بطور مختصر اشاره مي شود.

بازار جهاني عرضه الكترود گرافيتي تا سال 2000 ميلادي و دهه اول آن  تقريبا" وضعيت متعادلي داشت و در سال هاي 2012 تا 2015 تقريبا" عرضه و تقاضاي الكترود گرافيتي در جهان برابر بود. پس از سال 2015 كاهش عرضه شروع و در سال 2017 ميزان عرضه20 % از ميزان مورد نياز نيز كمتر شد و اين شديدا" بر قيمت الكترود گرافيتي اثر گذاشت بطوريكه قيمت از حدود 2000 دلار بر تن در اوايل دهه  2010 درسال 2017 به 18000 دلار بر تن وحتي بالاتر 25000 دلار بر تن نيز رسيد ( حتي به35000 دلار بر تن نيز اشاره شده است ) .

اكنون در ايران هر تن  الكترود گرافيتي 400 UHP  حدودا" بمبلغ  14000 يورو ، 450  UHP بمبلغ 15000 يورو و                 600   UHP به مبلغ 16500 يورو فروخته مي شود.

ميزان مصرف الكترود در ايران به ازاي هر تن حدود 2 تا 3 گيلوگرم است كه تقريبا" حدود 10 درصد قيمت تمام شده محصولات فولادي را تشكيل مي دهد.

قيمت الكترود گرافيتي به نوع الكترود و كيفيت آن نيز بستگي دارد .

بطور كلي الكترود گرافيتي مصرفي در صنعت فولاد را از نظر قطربه دو دسته مي توان تقسيم كرد.

  1. الكترود گرافتي با قطر كم ( SDGEL (Small,Dimeter Graphite Electeodes

براي عبور جريان بين 15000 تا 70000 آمپر كه دركوره قوس الكتريكي براي ذوب قراضه بكار مي رود .

  1. الكترود گرافيتي با قطر بزرگ  ) LDGEL (Large Diameter paphite Electrodes كه براي انتقال جريان بين 60000 تا 160000 آمپر براي ايجاد قوس الكتريك بسيار قوي و دماي بسيار بالا در صنايع فولاد سازي و ذوب فولاد كاربرد دارد.

براي توليد الكترودهاي با قطر بالا لازم است كه از  كك سوزني با كيفيت بسيار بالا استفاده شود . اصولا" بر اساس استاندار هاي جهاني الكترود گرافيتي از كك سوني حاصل از پتروليوم كك كلسينه شده  ( C P C ) توليد مي شود كه بصورت انحصاري در  اختيار كشورهاي معدودي نظير چين ، امريكا ژاپن ، المان و... قرار دارد .

بعضي از گريدهاي  الكترودهاي گرافيتي را  از نظر توان و كاربرد به الكترودهاي فوق العاده پرتوان ، فرا پرتوان و پرتوان  و معمولي   RP,  HP, UHP, SUHP نيز تقسيم مي كنند كه در صنعت فولاد و كوره هاي قوس الكتريكي بيشتر  از الكترود UHP استفاده مي شود. 

الكترودگريد   UHP براي جريان  الكتريكي بسيار بالا دركوره هاي قوس الكتريكي و كوره پاتيلي تحت بار سنگين مورد استفاده قرار مي گيرد.

الكترود گريد  HP براي جريان الكتريكي بالا براي انجام عمليات ريخته گري كوره پاتيلي و گاهي براي عمليات دركوره قوس الكتريكي بكار مي رود.

الكترود  RP براي ذوب قراضه دركوره هاي قوس الكتريكي معمولي بكار مي رود .

كيفيت الكترودهاي توليدي به گريد يا كيفيت كك سوني بستگي دارد.  از سال 1960 كه پيشرفت  هايي در توليد كك سوزني بوجود آمد موجب توليد الكترود هاي گرافيتي با كيفيت بهتري شد. تقريبا" حدود 80 درصد كك سوزني توليدي جهان براي توليد الكترود گرافيتي مصرف مي شود.

 

ظرفيت توليدجهاني  الكترودهاي گرافيتي در سالهاي اخير متغير بوده است در سال 2009 تا 2011 ظرفيت توليد الكترود حدودا" 5/1 تا 8/1 ميليون تن بود ولي تقاضا براي آن 5/1 تا 2 ميليون تن بود . از سال 2012 تا 2015 ميزان تقاضا و توليد حدود 8/1 ميليون تن بود . در سال 2016  ميزان توليد 5/1 ميليون تن و تقاضا هم همين مقدار بود .

در سال 2017 توليد به حدود 4/1 ميليون تن كاهش يافت و تقاضا حدود 2 ميليون تن بود. در اين سال  چين 520  هزار ، اروپا 195 هزار ، هند 137 هزار ، ژاپن 127 هزار ، امريكا 47 هزار و روسيه 32 هزار تن الكترود گرافيتي توليد نمودند .

 چين بزرگترين توليد كننده الكترود گرافيتي در نظر دارد در سال 2019 برابر 670 هزار تن و در سال 2020 برابر 720 هزار تن الكترود گرافيتي توليد نمايد . علاوه بر چين شش شركت بزرگ در خارج از چين الكترود گرافيتي توليد مي نمايند كه ظرفيت توليد آنها ( به تن) به شرح ذيل مي باشد:

 

 

Graftech  = 195000 

SGL = 170000

Showa Denko= 130000

GIL =98000

HEG = 80000

TOKAI   Carbon=78000

  چين بزرگ ترين توليدكننده و  مصرف كننده الكترود گرافيتي است و اتحاديه اروپا و ژاپن بعد از چين قرار دارند. امريكا روسيه و ايران و تركيه بيشترين وارد كننده الكترود هاي گرافيتي مي باشند. در امريكا 67 % از فولاد توليدي با استفاده از كوره قوس الكتركي توليد مي شود اين رقم در ايران به بيش از 85 % مي رسد.

ميزان مصرف الكترود گرافيتي ايران در حال حاضر حدود 40 تا 50  هزار تن است كه در افق 1404 به حدود 125000 تن خواهد رسيد .

 كاهش توليد الكترود گرافيتي و بالا رفتن تقاضا در جهان چندين علت داشته است كه مهم ترين آن  به كشور چين مربوط مي شود. سياست زيست محيطي چين و كمپين محافظان محيط زيست و برنامه آسمان پاك ، تعطيلي تعداد زيادي از  كارخانه ها  اين كشور از جمله كارخانه هاي توليد الكترود گرافيتي   بويژه  كارخانه هايي كه در مجاورت شهرهاي بزرگ چين  قرار داشتند را در پي داشت .  همچنين تمايل و روي آوري  چين به توليد فولاد با روش كوره قوس الكتريكي و استفاده از آهن قراضه و آهن اسفنجي براي توليد از ديگر عوامل بالا رفتن تقاضا و قيمت الكترود گرافيتي بود.  از سوي ديگر با توجه به حجم عظيم توليد و مصرف فولاد  جهاني در دهه هاي اخير و بالا رفتن پتانسيل ومنبع آهن قراضه در جهان و روي آوري كشور ها به سمت توليد از طريق كوره هاي قوس الكتريكي و كاهش ميزان توليد الكترود در چين و ساير كشورهاي صاحب اين تكنولوژي موجب  شد تعادل بين ميزان عرضه و تقاضا  بر هم بخورد و قيمت الكترود به يكباره حدود ده برابر يا بيشتر شود. با توجه به موارد فوق  و كم شدن عرضه و بالا رفتن تقاضا وتغيير سياست هاي گمرگي چين و سمت و سوي  برنامه توليد به روش كوره قوس الكتريكي از 52 ميليون تن فعلي به حدود 160 ميليون تن در سال 2020 و پيش بيني دستيابي اين كشور به قراضه بالاي 200 ميليون تن در اين سال و بالاي 300 ميليون تن در سال 2030 و همچنين نياز فزاينده صنايع كشورهاي توسعه يافته  و در حال توسعه به  آلومينيوم و فولاد و همچنين طولاني بودن فرايند توليد الكترود گرافيتي به نظر مي رسد قيمت الكترود گرافيتي همچنان در حال رشد بوده يا حداقل همچنان در سطح بالا باقي بماند.

با عنايت به موارد مندرج و اهميت الكترود گرافيتي و عدم توليد آن در داخل بهترين راه صرفه جويي در مصرف و بهينه مصرف كردن الكترود گرافيتي مي باشد كه تمهيدات ذيل مي توانند در اين راستا موثر باشند:

  1. استفاده از پوشش الكوپات براي جلوگيري از اكسيداسيون الكترودها
  2. استفاده از بلوك آبگرد مسي
  3. هوشمند سازي كوره ها با استفاده از تكنولوژي هاي جديد  كه كليه تنظيمات و كنترل بصورت خودكار با استفاده از  اشعه ليزر انجام مي شود و با فيد بك هايي كه از سرباره مي گيرند ارتفاع الكترود  و آرك ها را تنظيم نموده موجب ازدياد عمر الكترود گرافيتي مي شوند .
  4. استفاده از اسپره آب براي خنك سازي الكترودها
  5. با لا بردن مهارت اپراتورها ، مديريت  رژيم شارژ و تكنولوژي مناسب و ...

از جمله مواردي هستند كه از طريق آن مي توان درمصرف الكترود صرفه جويي نمود.

شايان ذكر است ميزان مصرف الكترود گرافيتي به نوع شارژ كوره ، قدرت ترانس ، زمان ذوب (Tap to Tap ) وكيفيت الكترود نيز وابسته است .

 با توجه به اهميت فوق العاده كك سوزني درتوليد الكترود گرافيتي و انحصاري بودن اين ماده اوليه حياتي صنعت فولاد در شماره آينده به اين مطلب پرداخته خواهد شد.


 
امتیاز دهی