なぜ黒鉛電極を使うのか？黒鉛電極の利点と欠点

グラファイト電極は電気炉製鋼において重要な部品ですが、製鋼コスト全体に占める割合はごくわずかです。鋼1トンを生産するのに必要なグラファイト電極はわずか2kgです。

なぜ黒鉛電極を使用するのか？

グラファイト電極は、アーク炉の主要な加熱導体部品です。電気炉（EAF）は、古い自動車や家電製品などのスクラップを溶かして新しい鋼を製造するプロセスです。
電気炉の建設コストは、従来の高炉よりも低い。従来の高炉は鉄鉱石から鋼を製造し、コークスを燃料として使用する。しかし、製鋼コストが高く、環境汚染も深刻である。一方、電気炉はスクラップ鋼と電気を使用するため、環境への影響はほとんどない。
グラファイト電極は、電極と炉カバーを一体化するために使用され、グラファイト電極は上下に動かすことができます。電流は電極を通過し、高温のアークを発生させてスクラップ鋼を溶融します。電極の直径は最大800mm（2.5フィート）、長さは最大2800mm（9フィート）です。最大重量は2トンを超えます。

グラファイト電極の消費量

鋼鉄1トンを生産するには、2キログラム（4.4ポンド）の黒鉛電極が必要となる。

グラファイト電極の温度

電極の先端は摂氏3000度に達し、これは太陽表面温度の半分に相当する。電極は黒鉛でできている。なぜなら、このような高温に耐えられるのは黒鉛だけだからだ。
次に、炉を横向きにして、溶けた鋼を巨大な樽に注ぎ込む。その後、取鍋で溶けた鋼を製鉄所の鋳造機に運び、そこでリサイクルされたスクラップが新しい製品へと生まれ変わる。

グラファイト電極は電気を消費する

この工程には、10万人規模の町をまかなえるだけの電力が必要となる。最新の電気アーク炉では、1回の溶解に通常90分かかり、150トンの鋼鉄を生産できる。これは自動車125台分に相当する量だ。

原材料

電極の主原料はニードルコークスで、製造には3～6ヶ月かかる。製造元によると、この工程ではコークスを焙焼し、再含浸させることで黒鉛に変えるという。
ニードルコークスには、石油由来のものと石炭由来のものがある。どちらも黒鉛電極の製造に使用できる。「石油コークス」は石油精製工程の副産物であり、一方、石炭由来のコークスは、コークス製造工程で発生するコールタールから作られる。