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电加工石墨电极的优点 近年来,材料的电加工方法在工业上得到了广泛的应用。材料电加工方法的特点是:加工时材料的破坏或排除、材料的迁移以及材料形状的变化或者组织改变是在电能直接作用于加工部位时发生的,而无须预先使电能转换成机械能或者其他形式的能。

发表时间:2024-01-11 访问量:2259

根据工信部发布的钢铁产业调整政策,明确提出“鼓励推广以废钢铁为原料的短流程炼钢工艺及装备应用。到2025年,中国钢铁企业炼钢废钢比不低于30%。

随着各领域“十四五”规划的开始制订,预计短流程占比提升有望进一步提升上游关键材料石墨电极的需求。

同时,国内政策端对于电弧炉短流程炼钢取代转炉炼钢的支持引导,推动了中国钢铁行业对石墨电极的需求增加。

根据百川盈孚数据,2018年,石墨电极行业产能利用率更高达到过61.68%,此后持续回落。2021年产能利用率为53%。石墨电极行业产能主要分布在华北、东北。2021年,我国华北、东北地区石墨电极产能占比超过60%。2017-2021年,“2+26”城市石墨电极产能稳定在40-46万吨。

随着石墨电极价格回落并趋于稳定,国内电炉炼钢对石墨电极的需求稳步上升,超高功率石墨电极出口量逐渐提高等因素,中国石墨电极行业市场集中度将稳步上升,行业发展逐步成熟。

石墨电极行业概览


石墨电极是主要应用于钢铁冶炼的导电材料,以碳元素为主的非金属固体材料,以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体。

根据质量指标可分为普通功率石墨电极、高功率石墨电极和超高功率石墨电极。主要差异在于其所能承载的电流密度,适用于不同功率的电弧炉。

石墨电极生产流程较长,工艺较为复杂,在工艺和设备上都存在一定壁垒,焙烧及浸渍为核心工艺。

目前国内外生产超高功率石墨电极主要采用“一次浸渍二次焙烧”工艺,该工艺属于国内外先进炭素企业多年的成熟经验,流程繁琐复杂,且需要尽量采用全自动控制系统进行生产过程控制与管理以保障产品质量。而接头则需要经过“三次浸渍四次焙烧”。

焙烧生产周期较长,能耗较高,且对成品质量和后道工序成品率影响较大,因此对焙烧炉的选型十分重要。

此外该工艺需要搭配国外的先进设备诸如全自动配料立捣卧式压机等设备才能实现规模化生产,新进企业需要在研发上花费较大的时间与财力才有可能掌握该工艺并配套相应设备。

石墨电极产业链

石墨电极产业链上游原材料主要为石油焦、针状焦,原材料占石墨电极生产成本的比重较大,占比超过65%。\


由于中国针状焦生产工艺和技术相对美日等仍存在较大差距,国产针状焦的品质难以保证,因此中国对优质针状焦的进口依赖度仍然较高。


石墨电极的主要下游应用为电弧炉炼钢制造。

电弧炉炼钢是石墨电极更大下游需求,国内占比80%,国外占比90%。


超高功率石墨电极可用于大容量电弧炉和特殊钢用电弧炉。

石墨电极个特点是可以传导电流及发电,从而产生高温熔化高炉中的废铁或其他原材料以生产钢铁及其他金属产品;第二个特点是电阻率低并耐受电弧炉内热梯度,因此被广泛用于钢铁行业。

需求端来看,电炉占比提升驱动石墨电极消费放量,供应端受制于产能释放弹性降低,将驱动电炉用石墨电极的未来需求空间。

 

石墨电极市场格局


石墨电极供给弹性较弱,易致供需错配。

由于石墨电极属于高能耗行业,控制行业内现存企业的开工情况,实行错峰生产,能耗水平低的企业能获得更高的开工时间,近几年行业开工率水平基本在50%左右震荡。

石墨电极生产流程长,且成本在下游占比在低于2.5%,供给弹性较小易造成价格暴涨,目前两方面因素制约石墨电极行业供给弹性:

当前在环保、能耗要求提高,产品高端化需要更多技术支持的背景下,中小企业面临的压力较大,产能利用率整体处于低位。部分企业产能(2021年对应84万吨)利用率则长期处于30%以下水平。

石墨电极属于“两高”项目,“十四五”期间,产能利用率较低的企业生产及行业新增产能投放预计将进一步受到限制,未来炭素行业产能投放难度加大,有望在不新增产能的情况下提高龙头企业集中度,重塑行业供应格局。

2017年以来,前三大龙头企业及第二梯队企业的产能利用率均远大于行业平均水平,而其余企业产能利用率较低,在20%-40%之间。

2020年,前三家企业产能利用率为64%(主要是部分新产能投产导致),第二梯队企业产能利用率为74%,其余企业产能利用率仅为23%,显示石墨电极行业企业产能利用率两极分化较为明显。

中国炭素行业“十四五”发展规划及远景目标指导意见指出,“要推动和鼓励大型骨干企业在不增加国内产能的情况下,参股、控股、兼并或收购其他炭素企业”。预计“十四五”期间,炭素行业集中度将大幅提升。


受当前能耗双控政策影响,石墨电极行业作为高能耗行业,其新建产能将受到的严格管控,2021年2月25日内蒙古发改委发布《关于确保完成“十四五”能耗双控目标若干保障措施(征求意见稿)》,提出从2021年起,不再审批超高功率以下的石墨电极的新增产能项目。较高的政策壁垒与环保壁垒使得新进企业难以进入石墨电极行业。



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