さまざまな炭素およびグラファイト電極製品を製造するための原材料の選択

各種炭素・黒鉛電極製品には、その用途に応じて特別な使用要件と品質指標が存在します。特定の製品にどのような原材料を使用すべきかを検討する際には、まずこれらの特別な要件と品質指標をどのように満たすかを検討する必要があります。
（１）電気炉製鋼などの電気冶金プロセスで使用される導電性グラファイト電極の原料の選択。
EAF 製鋼などの電気冶金プロセスで使用される導電性グラファイト電極は、優れた導電性、適切な機械的強度、高温での焼入れおよび加熱に対する優れた耐性、耐腐食性、および低い不純物含有量を備えている必要があります。
① 高品質の黒鉛電極は、石油コークス、ピッチコークスなどの低灰分原料から製造されます。しかし、黒鉛電極の製造には、より多くの設備、長い工程、複雑な技術が必要であり、1トンの黒鉛電極あたりの消費電力は6000～7000kW・Hにもなります。
② 高品質の無煙炭または冶金コークスを原料として炭素電極を製造します。炭素電極の製造には黒鉛化設備は必要なく、その他の製造工程は黒鉛電極の製造と同じです。炭素電極の導電性は黒鉛電極よりもはるかに劣ります。炭素電極の抵抗率は一般的に黒鉛電極の2～3倍高くなります。灰分含有量は原料の品質によって異なりますが、約10％です。しかし、特別な洗浄を行うことで、無煙炭の灰分含有量を5％未満に低減できます。さらに黒鉛化処理を施すことで、製品の灰分含有量を約1.0％まで低減できます。炭素電極は、一般的な電炉鋼や合金鉄の製錬に使用できます。
③ 天然黒鉛を原料として、天然黒鉛電極を製造しました。天然黒鉛は厳選され、灰分含有量が低減された場合にのみ使用できます。天然黒鉛電極の抵抗率は黒鉛化電極の約2倍です。しかし、機械的強度が比較的低く、使用時に破損しやすいという欠点があります。天然黒鉛の生産が豊富な地域では、小型電気炉に供給する天然黒鉛電極を生産し、一般的な電気炉鋼の製錬に利用することができます。天然黒鉛を用いて導電性電極を製造する場合、設備と技術は容易に解決でき、習得も容易です。
④ 黒鉛電極は、切削屑や廃材を粉砕・粉砕して再生電極（または黒鉛化破砕電極）を製造するために使用されます。製品の灰分含有量は高くなく（約1%）、導電性は黒鉛化電極よりも劣ります。抵抗率は黒鉛化電極の約1.5倍ですが、応用効果は天然黒鉛電極よりも優れています。再生電極の製造技術と設備は習得しやすいものの、黒鉛化原料の供給源が限られているため、この方法は発展方向ではありません。