グラファイト電極は、古い自動車や家電製品のスクラップを溶かして新しい鋼鉄を製造する製鉄プロセスである電気アーク炉で使用される主な加熱要素です。
電気アーク炉は、鉄鉱石から鋼鉄を生産し、原料炭を燃料とする従来の高炉よりも建設コストが安価です。しかし、鉄スクラップを使用し、電力で稼働するため、製鋼コストは高くなります。
電極は炉の蓋の一部で、柱状に組み立てられています。電気が電極を通過すると、高熱のアークが発生し、スクラップ鉄を溶かします。電極のサイズは様々ですが、直径は最大0.75メートル（2フィート半）、長さは最大2.8メートル（9フィート）にもなります。最大のものは重量が2トンを超えます。
1 トンの鋼鉄を生産するには、最大 3 kg (6.6 ポンド) のグラファイト電極が必要です。
電極の先端は太陽の表面温度の半分にあたる3,000℃に達します。このような高熱に耐えられるのはグラファイトだけなので、電極はグラファイトで作られています。
炉は横倒しになり、溶けた鋼を取鍋と呼ばれる巨大なバケツに注ぎます。取鍋は溶鋼を製鉄所の鋳造機へと運び、そこでリサイクルされたスクラップから新しい製品が作られます。
このプロセスに必要な電力は、人口10万人の町に電力を供給するのに十分な量です。現代の電気炉では、1回の溶解に通常約90分かかり、150トンの鋼鉄が生産されます。これは約125台の自動車に相当します。
ニードルコークスは電極に使用される主な原料であり、製造業者によれば、コークスをグラファイトに変える焼成と再焼成などの工程を経て製造されるまでに最大6カ月かかるという。
ニードルコークスには石油系と石炭系があり、どちらもグラファイト電極の製造に使用できます。「石油コークス」は石油精製プロセスの副産物であり、石炭系ニードルコークスはコークス製造時に発生するコールタールから作られています。
以下は、2016 年の生産能力による世界トップのグラファイト電極生産者のランキングです。
会社名 本社 生産能力 株式数
（千トン）年累計％
グラフテック US 191 プライベート
国際的
方達炭素（中国）165 +264
*SGLカーボンドイツ150 +64
*昭和電工ジャパン 139 +98
KK
グラファイト・インディア インド 98 +416
株式会社
HEGインド80 +562
東海カーボン（日本）64 +137
株式会社
日本カーボン（日本） 30 +84
株式会社
SECカーボンジャパン30 +98
※SGLカーボンは2016年10月、黒鉛電極事業を昭和電工に売却すると発表した。
出典：グラフテック・インターナショナル、UKスチール、東海カーボン株式会社
投稿日時: 2021年5月21日