炭素产品是钢铁生产所需的重要耗材之一,近年来在钢铁行业快速发展的带动下,我国以石墨电极为主的炭素制品产能产量不断增长。炭素产品主要包括石墨电极、炭砖、炭糊、炭纤维等,其中石墨电极的产量占炭素产业年产量的大部分。石墨电极是电炉炼钢或锂弧电炉使用的耐高温、耐氧化的导电材料,根据电炉的功率大小对石墨电极理化指标的特定要求,石墨电极可分为3个品种:普通功率石墨电极、高功率石墨电极和超高功率石墨电极。目前每生产1吨钢需用普通功率石墨电极约4公斤,或超高功率石墨电极约2公斤。
炭和石墨材料是以碳元素为主的非金属固体材料。石墨电极类根据允许使用电流密度大小,可分为普通功率石墨电极。高功率电极、超高功率电极。石墨电极以石油焦、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。按照功率划分石墨电极又可分为:
①普通功率石墨电极
普通功率石墨电极是允许使用电流密度低于17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
②高功率石墨电极
高功率石墨电极是允许使用电流密度为18~25A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢的高功率电弧炉。
③超高功率石墨电极
超高功率石墨电极允许使用电流密度大于25A/厘米2的石墨电极,主要用于超高功率炼钢电弧炉。
中国炭素工业起步较晚但发展较快。炭素工业起步于国家“一五”期间建设的156项工程。引进苏联技术的吉林炭素厂1952筹建1955年建成投产,成为中国炭素工业的摇篮,之后我国又陆续兴建了兰州炭素厂、上海炭素厂和南通炭素厂,这四家国有炭素企业成为了中国炭素企业的四大骨干企业。到20世纪80年代及90年代中国各地相继建成炭素企业上百家。
进入二十一世纪以来,在国民经济较快增长和钢铁行业快速发展的带动下,我国炭素产业得到了快速发展,同时随着生产成本及产品价格大幅度降低,炭素材料开始大量取代传统材料,向多个领域拓展。在中国炭素企业厂家快速增长的同时,中国炭素产业集约化程度也随之快速提升,辽宁方大集团有限公司在先后收购重组抚顺炭素、成都蓉光炭素、合肥炭素后于2006年9月竞拍得海龙科技控股权,重组成立了方大炭素。吉林炭素总厂2000年兼并上海炭素,2005年纳入松江炭素,2006年6月中钢集团收购重组成立了中钢吉林炭素股份有限公司。
目前我国已成为全球较大的石墨电极产销国,产量占全球石墨电极总产量的39.21%,在全球炭素行业具有较大的影响力。以单个企业生产能力为指标,全球炭素生产企业产能10万吨以上的前6家中,中国就占了2家,分别为方大炭素和中钢吉林炭素股份有限公司。
根据炭素行业协会的统计,目前中国已有炭素企业多达150多家(不含铝行业炭素分厂或车间及生产工序不完整的企业)。根据41家规模较大炭素企业的数据统计:
2009年行业销售收入大约为101.58亿元,实现利税总额约为10.45亿元,实现利润总额约为6.05亿。行业炭素制品总产量约达123.3万吨,石墨制品48.7万吨,炭制品74万吨,炭素新材料5,560吨。
2010年行业销售收入大约为168.54亿元,实现利税总额约为11.06亿元,实现利润总额约为7.09亿。行业炭素制品总产量约达237.01万吨,石墨制品62.51万吨,炭制品172.00吨,炭素新材料3.81吨。
2011年行业销售收入大约为212.58亿元,实现利税总额约为14.76亿元,实现利润总额约为10.91亿元,行业炭素制品总产量约达284.53万吨,石墨制品69.03万吨,炭制品212.17吨,炭素新材料4.46吨。
从行业竞争情况看,我国炭素产业集约化程度较高,大型炭素生产企业的产品市场占有率较高,竞争优势较大。其中方大炭素和中钢吉林炭素股份有限公司的生产规模较大,在世界炭素生产企业的排名分别为第三和第六,具有明显的规模优势和市场地位。