Penggunaan tenaga dan isu pelepasan karbon dalam penghasilan elektrod grafit boleh dioptimumkan secara sistematik melalui penyelesaian berbilang dimensi berikut:
I. Bahagian Bahan Mentah: Teknologi Pengoptimuman dan Penggantian Formula
1. Penggantian dan Pengoptimuman Nisbah Coke Jarum
Elektrod grafit berkuasa ultra tinggi memerlukan kok jarum (kehabluran tinggi dan pekali pengembangan haba yang rendah), tetapi pengeluarannya menggunakan lebih banyak tenaga daripada kok petroleum. Melaraskan nisbah kok jarum kepada kok petroleum (contohnya, 1.1–1.2 tan kok jarum setiap tan produk elektrod berkuasa tinggi) boleh mengurangkan penggunaan tenaga bahan mentah sambil mengekalkan prestasi. Contohnya, elektrod berkuasa ultra tinggi berdiameter besar 600mm yang dibangunkan di Chenzhou mengurangkan pelepasan CO₂ daripada pembuatan keluli relau arka elektrik proses pendek sebanyak lebih 70% melalui nisbah bahan mentah yang dioptimumkan.
2. Kecekapan Pengikat yang Dipertingkatkan
Tar arang batu, yang digunakan sebagai pengikat dan menyumbang 25%–35% daripada bahan mentah, hanya meninggalkan 60%–70% sisa selepas dibakar. Menggunakan pitch yang diubah suai atau menambah nanofiller boleh meningkatkan kecekapan pengikatan, mengurangkan penggunaan pengikat dan mengurangkan pelepasan meruap semasa dibakar.
II. Bahagian Proses: Inovasi Penjimatan Tenaga dan Pengurangan Penggunaan
1. Pengoptimuman Penggunaan Tenaga Penggrafitan
- Relau Penggrafitan Siri Dalaman: Berbanding dengan relau Acheson tradisional, ini mengurangkan penggunaan elektrik sebanyak 20%–30% dengan memanaskan elektrod secara bersiri dengan bahan rintangan, sekali gus meminimumkan kehilangan haba.
- Teknologi Penggrafitan Suhu Rendah: Membangunkan pemangkin baharu atau mengoptimumkan proses rawatan haba untuk menurunkan suhu penggrafitan daripada 2,800°C kepada di bawah 2,600°C, mengurangkan penggunaan tenaga setiap tan sebanyak 500–800 kWh.
- Sistem Pemulihan Haba Sisa: Penggunaan haba sisa relau grafitisasi untuk pemanasan awal bahan mentah atau penjanaan kuasa meningkatkan kecekapan haba sebanyak 10%–15%.
2. Penggantian Bahan Api Pembakar
Menggantikan minyak berat atau gas arang batu dengan gas asli meningkatkan kecekapan pembakaran sebanyak 20% dan mengurangkan pelepasan CO₂ sebanyak 15%–20%. Relau pembakar berkecekapan tinggi dengan teknologi pemanasan berlapis memendekkan kitaran pembakar, sekali gus mengurangkan penggunaan bahan api sebanyak 10%–15%.
3. Pengimpregnasi dan Kitar Semula Pengisi
Agen pengimpregnasi pic yang diubah suai (0.5–0.8 tan setiap tan elektrod) boleh mengurangkan kitaran pengimpregnasi melalui teknologi pengimpregnasi vakum. Kadar kitar semula pengisi kok metalurgi atau pasir kuarza mencapai 90%, sekali gus mengurangkan penggunaan bahan bantu.
III. Bahagian Peralatan: Peningkatan Pintar dan Berskala Besar
1. Relau Berskala Besar dan Kawalan Automatik
Relau arka elektrik berkuasa ultra tinggi (UHP) besar yang dilengkapi dengan sistem kawalan impedans dan pemantauan dalam relau mengurangkan kadar kerosakan elektrod kepada di bawah 2% dan penggunaan tenaga yang lebih rendah setiap tan sebanyak 10%–15%. Sistem penyampaian kuasa pintar melaraskan puncak voltan dan arus arka secara dinamik berdasarkan gred dan proses keluli, mengelakkan kehilangan pengoksidaan reaktif.
2. Pembinaan Barisan Pengeluaran Berterusan
Pengeluaran berterusan hujung ke hujung daripada penghancuran bahan mentah hingga pemesinan mengurangkan penggunaan tenaga perantaraan. Contohnya, pemanasan stim atau elektrik dalam proses pencampuran mengurangkan penggunaan tenaga setiap tan daripada 80 kWh kepada 50 kWh.
IV. Struktur Tenaga: Kuasa Hijau dan Pengurusan Karbon
1. Penerimaan Tenaga Boleh Diperbaharui
Membina loji di kawasan yang kaya dengan sumber solar atau angin dan menggunakan elektrik hijau untuk penggrafitan (menyumbang 80%–90% daripada jumlah pengeluaran elektrik) boleh mengurangkan pelepasan karbon setiap tan daripada 4.48 kepada di bawah 1.5 tan. Sistem storan tenaga mengimbangi turun naik grid, sekali gus meningkatkan penggunaan kuasa hijau.
2. Penangkapan, Penggunaan dan Penyimpanan Karbon (CCUS)
Menangkap CO₂ yang dipancarkan semasa pembakaran dan penggrafitan untuk menghasilkan litium karbonat atau bahan api sintetik membolehkan kitar semula karbon.
V. Dasar dan Kerjasama Perindustrian
1. Kawalan Kapasiti dan Penyatuan Industri
Mengehadkan kapasiti penggunaan tenaga tinggi baharu dengan ketat dan menggalakkan penumpuan industri (contohnya, bahagian pasaran Fangda Carbon sebanyak 17.18%) memanfaatkan ekonomi skala untuk mengurangkan penggunaan tenaga unit. Menggalakkan integrasi menegak, seperti bekalan sendiri Fangda Carbon sebanyak 67.8% daripada kok berkalsin dan kok jarum, mengurangkan penggunaan tenaga pengangkutan bahan mentah.
2. Perdagangan Karbon dan Pembiayaan Hijau
Menggabungkan kos karbon ke dalam penetapan harga produk memberi insentif kepada pengurangan pelepasan. Contohnya, selepas Jepun memulakan siasatan anti-lambakan ke atas elektrod grafit China, firma domestik menaik taraf teknologi untuk mengurangkan beban cukai karbon. Mengeluarkan bon hijau menyokong pengubahsuaian penjimatan tenaga, seperti sebuah syarikat yang mengurangkan nisbah hutang kepada asetnya melalui pertukaran hutang kepada ekuiti dan membiayai R&D relau grafitisasi suhu rendah.
VI. Kajian Kes: Kesan Pengurangan Pelepasan Elektrod 600mm Chenzhou
Laluan Teknikal: Pengoptimuman nisbah kok jarum + relau penggrafitan siri dalaman + pemulihan haba buangan.
Perbandingan Data:
- Penggunaan elektrik: Dikurangkan daripada 5,500 kWh/tan kepada 4,200 kWh/tan (↓23.6%).
- Pelepasan karbon: Dikurangkan daripada 4.48 tan/tan kepada 1.2 tan/tan (↓73.2%).
- Kos: Kos tenaga seunit menurun sebanyak 18%, meningkatkan daya saing pasaran.
Kesimpulan
Melalui pengoptimuman bahan mentah, inovasi proses, penaiktarafan peralatan, peralihan tenaga dan penyelarasan dasar, pengeluaran elektrod grafit dapat mencapai penggunaan tenaga sebanyak 20%–30% lebih rendah dan pengurangan pelepasan karbon sebanyak 50%–70%. Dengan kejayaan dalam penggrafitan suhu rendah dan penggunaan kuasa hijau, industri ini bersedia untuk mencapai pelepasan karbon tertinggi menjelang 2030 dan mencapai peneutralan karbon menjelang 2060.
Masa siaran: 06-Ogos-2025