Abstract:autorul analizează situația producției și consumului de cocs de ac în țara noastră, perspectiva aplicării sale în electrodul de grafit și perspectiva industriei materialelor cu electrozi negativi, pentru a studia provocările de dezvoltare a cocsului cu ac de ulei, inclusiv resursele de materii prime sunt insuficiente, calitatea nu este mare, ciclu lung și supracapacitate de evaluare a aplicației, crește segmentarea de produse de cercetare, aplicarea, măsurile de performanță, cum ar fi studii de asociere pentru a dezvolta piața high-end.
În funcție de diferitele surse de materii prime, cocs cu ac poate fi împărțit în cocs cu ac de ulei și cocs cu ac de cărbune.Cocsul cu ac de ulei este obținut în principal din șlam FCC prin rafinare, hidrodesulfurare, cocsare întârziată și calcinare.Procesul este relativ complex și are un conținut tehnic ridicat.Cocsul de ac are caracteristicile unui conținut ridicat de carbon, un conținut scăzut de sulf, un conținut scăzut de azot, un conținut scăzut de cenușă și așa mai departe și are proprietăți electrochimice și mecanice remarcabile după grafitizare.Este un fel de material de carbon anizotrop high-end cu grafitizare ușoară.
Cocsul de ac este utilizat în principal pentru electrodul de grafit de ultra mare putere și materialele catodice a bateriei litiu-ion, ca obiective strategice „vârf de carbon”, „neutru de carbon”, țările continuă să promoveze transformarea și modernizarea industriei siderurgice și a industriei auto și modernizarea structurii industriale. ajustarea și promovarea aplicării tehnologiei de economisire a energiei cu emisii scăzute de carbon și de protecție a mediului verde, pentru a promova producția de oțel în cuptorul cu arc electric și dezvoltarea rapidă a vehiculelor noi cu energie, cererea de cocs brut cu ac crește, de asemenea, rapid.În viitor, industria din aval a cocsului cu ac va fi în continuare foarte prosperă.Acest subiect analizează starea aplicării și perspectivele cocsului cu ac în electrodul de grafit și materialul anodic și prezintă provocările și contramăsurile pentru dezvoltarea sănătoasă a industriei cocsului cu ac.
1. Analiza producției și a direcției de curgere a cocsului cu ac
1.1 Producția de cocs de ac
Producția de cocs cu ac este concentrată în principal în câteva țări precum China, Statele Unite, Regatul Unit, Coreea de Sud și Japonia.În 2011, capacitatea globală de producție a cocsului cu ac era de aproximativ 1200 kt/a, din care capacitatea de producție a Chinei era de 250 kt/a și existau doar patru producători chinezi de cocs cu ac.Până în 2021, conform statisticilor Sinfern Information, capacitatea globală de producție de cocs cu ac va crește la aproximativ 3250 kt/a, iar capacitatea de producție de cocs Needle în China va crește la aproximativ 2240 kt/a, reprezentând 68,9% din totalul global. capacitatea de producție, iar numărul producătorilor chinezi de cocs cu ac va crește la 21.
Tabelul 1 prezintă capacitatea de producție a primilor 10 producători de cocs cu ac din lume, cu o capacitate totală de producție de 2130kt/a, reprezentând 65,5% din capacitatea globală de producție.Din perspectiva capacității globale de producție a întreprinderilor de cocs cu ac, producătorii de cocs cu ac din seria de ulei au, în general, o scară relativ mare, capacitatea medie de producție a unei singure fabrici este de 100 ~ 200kt/a, capacitatea de producție a cocsului din seria cărbunelui este de numai aproximativ 50kT / A.
În următorii câțiva ani, capacitatea globală de producție a cocsului va continua să crească, dar în principal din China.Capacitatea de producție de cocs de ac a Chinei, planificată și în construcție, este de aproximativ 430 kT /a, iar situația de supracapacitate este agravată și mai mult.În afara Chinei, capacitatea de cocs cu ac este practic stabilă, rafinăria OMSK din Rusia plănuind să construiască o unitate de cocs cu ac de 38 kt/a în 2021.
Figura 1 arată producția de cocs de ac în China în ultimii 5 ani.După cum se poate observa din figura 1, producția de cocs cu ac din China a înregistrat o creștere explozivă, cu o rată de creștere anuală compusă de 45% în 5 ani.În 2020, producția totală de cocs cu ac în China a atins 517 kT, inclusiv 176 kT din seria de cărbune și 341 kT din seria de petrol.
1.2 Import de cocs cu ac
Figura 2 arată situația importurilor de cocs de ac în China în ultimii 5 ani.După cum se poate observa din Figura 2, înainte de izbucnirea COVID-19, volumul importurilor de cocs de ac în China a crescut semnificativ, atingând 270 kT în 2019, un nivel record.În 2020, din cauza prețului ridicat al cocsului cu ac importat, competitivității scăzute, inventarului portuar mare și suprapuse de izbucnirea continuă a epidemilor în Europa și Statele Unite, volumul importurilor de cocs ac al Chinei în 2020 a fost de numai 132 kt, în scădere cu 51% an dupa an.Conform statisticilor, în cocs-ul cu ac importat în 2020, cocsul cu ac de ulei a fost de 27,5 kT, în scădere cu 82,93% de la an la an;Măsura cărbunelui ac cocs 104,1kt, cu 18,26% mai mult decât anul trecut, principalul motiv este că transportul maritim din Japonia și Coreea de Sud este mai puțin afectat de epidemie, în al doilea rând, prețul unor produse din Japonia și Coreea de Sud este mai mic decât acesta de produse similare în China, iar volumul comenzilor din aval este mare.
1.3 Direcția de aplicare a cocsului de ac
Cocsul de ac este un fel de material de carbon de ultimă generație, care este utilizat în principal ca materie primă pentru producția de electrod de grafit de putere ultra-înaltă și materiale anod de grafit artificial.Cele mai importante domenii de aplicare a terminalelor sunt fabricarea de oțel a cuptorului cu arc electric și bateriile de alimentare pentru vehicule cu energie nouă.
FIG.3 arată tendința de aplicare a cocsului cu ac în China în ultimii 5 ani.Electrodul de grafit este cel mai mare domeniu de aplicare, iar rata de creștere a cererii intră într-o etapă relativ plată, în timp ce materialele cu electrozi negativi continuă să crească rapid.În 2020, consumul total de cocs cu ac în China (inclusiv consumul de stoc) a fost de 740 kT, din care s-au consumat 340 kT de material negativ și 400 kT de electrod de grafit, reprezentând 45% din consumul de material negativ.
2.1 Dezvoltarea producției de oțel eAF
Industria siderurgică este un producător major de emisii de carbon în China.Există două metode principale de producție de fier și oțel: furnal și cuptor cu arc electric.Printre acestea, fabricarea oțelului în cuptorul cu arc electric poate reduce emisiile de carbon cu 60% și poate realiza reciclarea resurselor de fier vechi și poate reduce dependența de importul de minereu de fier.Industria siderurgică și-a propus să preia conducerea în atingerea obiectivului de „vârf al carbonului” și „neutralitatea carbonului” până în 2025. Sub îndrumarea politicii naționale siderurgice, va exista un număr mare de fabrici siderurgice care să înlocuiască convertor și oțel de furnal cu cuptor cu arc electric.
În 2020, producția de oțel brut a Chinei este de 1054,4 milioane de tone, din care producția de oțel eAF este de aproximativ 96 de milioane de tone, reprezentând doar 9,1% din totalul de oțel brut, comparativ cu 18% din media mondială, 67% din Statele Unite, 39. % din Uniunea Europeană și 22% din oțelul EAF al Japoniei, există mare loc de progres.Conform proiectului „Ghidului privind promovarea dezvoltării de înaltă calitate a industriei siderurgice” emis de Ministerul Industriei și Tehnologiei Informației la 31 decembrie 2020, proporția producției de oțel eAF în producția totală de oțel brut ar trebui să crească la 15. % ~ 20% până în 2025. Creșterea producției de oțel eAF va crește semnificativ cererea de electrozi de grafit de putere ultra-înaltă.Tendința de dezvoltare a cuptorului cu arc electric intern este de ultimă generație și la scară largă, ceea ce impune o cerere mai mare pentru specificații mari și electrozi de grafit de putere ultra-înaltă.
2.2 Starea producției electrodului de grafit
Electrodul de grafit este un consumabil esențial pentru fabricarea oțelului eAF.Figura 4 arată capacitatea de producție și producția electrodului de grafit în China în ultimii 5 ani.Capacitatea de producție a electrodului de grafit a crescut de la 1050kT/a în 2016 la 2200kt/a în 2020, cu o rată de creștere anuală compusă de 15,94%.Acești cinci ani sunt perioada de creștere rapidă a capacității de producție a electrozilor de grafit și, de asemenea, ciclul de funcționare al dezvoltării rapide a industriei electrozilor de grafit.Înainte de 2017, industria electrozilor de grafit ca industrie tradițională de producție cu consum mare de energie și poluare ridicată, marile întreprinderi interne cu electrozi de grafit reduc producția, întreprinderile mici și mijlocii cu electrozi de grafit se confruntă cu închiderea și chiar și giganții internaționali de electrozi trebuie să oprească producția, revinde și ieși.În 2017, influențat și condus de politica administrativă națională de eliminare obligatorie a „oțelului barei de podea”, prețul electrodului de grafit în China a crescut brusc.Stimulată de profiturile în exces, piața electrozilor de grafit a inițiat un val de reluare și extindere a capacității.
În 2019, producția de electrod de grafit în China a atins un nou maxim în ultimii ani, atingând 1189 kT.În 2020, puterea electrodului de grafit a scăzut la 1020 kT din cauza cererii slăbite cauzate de epidemie.Dar, în general, industria electrozilor de grafit din China are o supracapacitate serioasă, iar rata de utilizare a scăzut de la 70% în 2017 la 46% în 2020, o nouă rată de utilizare a capacității scăzute.
2.3 Analiza cererii de cocs cu ac în industria electrozilor de grafit
Dezvoltarea oțelului eAF va genera cererea de electrozi de grafit de putere ultra-înaltă.Se estimează că cererea de electrod de grafit va fi de aproximativ 1300 kt în 2025, iar cererea de cocs brut va fi de aproximativ 450 kT.Deoarece în producția de electrozi și îmbinări de grafit de mare putere și de mare putere, cocs-acul pe bază de ulei este mai bun decât cocs-acul pe bază de cărbune, proporția cererii electrodului de grafit pentru cocs-ac pe bază de ulei va fi crescută în continuare, ocupând spațiu de piață al cocsului pe bază de cărbune.
Ora postării: 23-mar-2022