Les électrodes de graphite sont le principal élément chauffant utilisé dans un four à arc électrique, un processus de fabrication d'acier dans lequel les déchets de vieilles voitures ou appareils électroménagers sont fondus pour produire du nouvel acier.
Les fours à arc électrique sont moins chers à construire que les hauts fourneaux traditionnels, qui fabriquent de l’acier à partir de minerai de fer et sont alimentés par du charbon à coke. Mais le coût de la fabrication de l’acier est plus élevé car ils utilisent de la ferraille et sont alimentés à l’électricité.
Les électrodes font partie du couvercle du four et sont assemblées en colonnes. L’électricité passe ensuite à travers les électrodes, formant un arc de chaleur intense qui fait fondre la ferraille. La taille des électrodes varie considérablement, mais peut atteindre 0,75 mètre (2 pieds et demi) de diamètre et 2,8 mètres (9 pieds) de longueur. Les plus gros pèsent plus de deux tonnes.
Il faut jusqu'à 3 kg (6,6 lb) d'électrodes de graphite pour produire une tonne d'acier.
La pointe de l'électrode atteindra 3 000 degrés Celsius, soit la moitié de la température de la surface du soleil. Les électrodes sont en graphite car seul le graphite peut résister à une chaleur aussi intense.
Le four est ensuite incliné sur le côté pour verser l’acier en fusion dans des seaux géants appelés poches. Les poches transportent ensuite l'acier en fusion jusqu'au fondeur de l'aciérie, qui fabrique de nouveaux produits à partir des ferrailles recyclées.
L’électricité nécessaire à ce processus est suffisante pour alimenter une ville de 100 000 habitants. Chaque fusion dans un four à arc électrique moderne prend généralement environ 90 minutes et produit 150 tonnes d'acier, soit suffisamment pour environ 125 voitures.
Le coke d'aiguilles est la principale matière première utilisée dans les électrodes dont la fabrication, selon les producteurs, peut prendre jusqu'à six mois avec des processus comprenant la cuisson et la recuisson pour convertir le coke en graphite.
Il existe du coke d'aiguilles à base de pétrole et du coke d'aiguilles à base de charbon, et l'un ou l'autre peut être utilisé pour produire des électrodes de graphite. Le « coke de pétrole » est un sous-produit du processus de raffinage du pétrole, tandis que le coke aiguilleté à base de charbon est fabriqué à partir du goudron de houille qui apparaît lors de la production de coke.
Vous trouverez ci-dessous les principaux producteurs mondiaux d'électrodes de graphite classés par capacité de production en 2016 :
Nom de la société Siège social Capacité Parts
(000 tonnes) % depuis le début de l'année
GrafTech US 191 Privé
International
Fangda Carbone Chine 165 +264
*SGL Carbone Allemagne 150 +64
* Showa Denko Japon 139 +98
KK
Graphite Inde Inde 98 +416
Ltée
HEG Inde 80 +562
Tokai Carbone Japon 64 +137
Co Ltd
Nippon Carbon Japon 30 +84
Co Ltd
SEC Carbone Japon 30 +98
*SGL Carbon a annoncé en octobre 2016 qu'elle vendrait son activité d'électrodes de graphite à Showa Denko.
Sources : GrafTech International, UK Steel, Tokai Carbon Co Ltd.
Heure de publication : 21 mai 2021