各種炭素および黒鉛電極製品の製造用原材料の選定

炭素電極や黒鉛電極製品の種類や用途によって、それぞれ異なる使用要件や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や品質指標を満たす方法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黒鉛電極の原料の選定。
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は、良好な導電性、適切な機械的強度、高温での焼入れおよび加熱に対する良好な耐性、耐食性、および低不純物含有量を備えている必要がある。
① 高品質の黒鉛電極は、石油コークス、ピッチコークス、その他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トンの黒鉛電極の消費電力は6000～7000kW・Hです。
② 高品質の無煙炭または冶金用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装置は必要なく、その他の製造工程は黒鉛電極の製造と同じです。炭素電極の導電率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倍です。灰分含有量は原料の品質によって異なり、約10%です。しかし、特殊な洗浄処理を施すことで、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せば、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、一般的な電気炉鋼やフェロアロイの製錬に使用できます。
③ 天然黒鉛を原料として、天然黒鉛電極が製造された。天然黒鉛は、慎重に選別し、灰分を低減させた後にのみ使用できる。天然黒鉛電極の抵抗率は、黒鉛化電極の約2倍である。しかし、機械的強度は比較的低く、使用時に破損しやすい。天然黒鉛の産出量が多い地域では、小型電気炉に供給するために天然黒鉛電極を製造し、一般的な電気炉鋼を製錬することができる。天然黒鉛を用いて導電性電極を製造する場合、設備や技術は容易に解決・習得できる。
④ グラファイト電極は、切削屑や廃棄物を粉砕・研磨して再生電極（または黒鉛化破断電極）を製造するために用いられる。製品の灰分含有量は高くなく（約1％）、導電率は黒鉛化電極よりも劣る。抵抗率は黒鉛化電極の約1.5倍であるが、天然黒鉛電極よりも応用効果は優れている。再生電極の製造技術と設備は習得しやすいものの、黒鉛化の原料供給源が限られているため、この方法は開発方向とはなっていない。