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石墨及碳素制品行業發展綜述

1、特種石墨行業發展歷程  


  碳素材料是一種古老的材料,又是一種新型材料。早在史前,人類就與炭物質發生了關系。公元前 8000 年,人類就已經將木炭用于取暖、煮食等;公元前3000 年開始,有色金屬冶煉就用炭加熱或還原制取金屬;公元 2 世紀,中國漢代已經開始用煤煙制墨,16 世紀中國明代的冶煉工業已用天然石墨和粘土制成耐火坩鍋,這是人類早的碳素制品。  


  雖然人類很早就利用碳素材料,但從原始、粗糙的碳素材料發展到近代的、高質量的工業碳素材料,從世界范圍看也僅有一百多年的歷史。  


  石墨及碳素制品行業發展概況

  


  1842 年德國人本生(R.H.Bunsen)用 2 份能結焦的煤粉和 1 份焦炭粉混合在鋼模中加壓成型,然后焙燒制成炭質電極,這是近代碳素制品工業的先驅。此后,伴隨著冶金、電化學、電器機械等行業的發展,碳素材料開始得到開發利用,尤其在這段時間后期人們進行了大量的有關電能利用的開拓性工作,如碳刷、碳電阻柱、電熱和電化學用電極等相繼得到發明和利用,碳素材料開始工業化生產1896 年,愛迪生的學生艾奇遜(E.G.Acheson)利用其發明的“箱式電阻爐”制造出第一只人造石墨電極,使得碳素材料從碳質跨越到石墨質,此后逐步利用其導電性、耐腐蝕性、耐熱性、潤滑性和導熱性等特性,在煉鋼電極、電解板、發熱體、坩堝、電刷、密封圈等石墨制品方面取得突破性進展,并作為工業材料被廣泛應用在煉鋼、制堿、電氣以及機械等領域。人造石墨的出現為碳素工業的發展揭開了新的一頁。  


  中國碳素工業起步較晚但發展較快。中國碳素工業起步于國家“一五”期間建設的 156 項重點工程。引進前蘇聯技術的吉林炭素廠 1952 年籌建、1955 年建成投產,成為中國碳素工業的搖籃,之后我國又陸續興建了蘭州炭素廠、上海炭素廠和南通炭素廠,這四家國有碳素企業成為中國碳素企業的四大骨干企業。與行業發展歷程相適應,自起步以來,國內碳素企業以石墨電極等傳統碳素產品生產為主,主要以鋼鐵和金屬冶煉行業為下游。 


  2、我國石墨制品中低端產品多,特碳石墨比例低 


  我國是石墨生產和出口大國,同時也是進口大國,大部分以中碳或高碳形式直接出口,而高、精、尖工藝需要的石墨產品大部分從國外進口。一些發達國家把石墨列入戰略儲備資源,嚴格限制其開采、加工與出口,并且對石墨研發技術做了嚴格的保密規定。我國雖然是石墨大國,但不是石墨強國。目前僅能加工初級產品,缺少高附加值精深加工石墨產品及制品,石墨高技術產品需要大量進口,進口價約為出口價格的 24.6 倍。 


  我國石墨及碳素制品行業,一方面低端產品產能過剩、市場供大于求,如普通功率石墨電極、鋁用陽極和普通陰極炭塊等;另一方面高技術含量、高附加值的產品,如大規格大功率炭電極、核石墨、航空航天用石墨和各領域用特種石墨及炭復合材料等又有相當數量的缺口。石墨及碳素制品行業產品結構不合理的深層次原因在于技術開發投入不足,產業自主創新和技術集成創新能力弱,產品結構的優化升級缺乏強有力的技術支撐。  


  3、行業集中度不高  


  當前我國石墨及碳素制品行業存在行業競爭無序、宏觀管理失控等問題。作為一種寶貴的不可再生資源,石墨具有重要的戰略價值。但是,長期以來國家對石墨資源的管理沒有納入一個規模的渠道,造成了石墨主產區各自為政的局面。隨著,國家對石墨及碳素制品行業的日漸重視,加強宏觀管理和控制已成必然趨勢。因此,今后重點企業的競爭戰略將會以大力推進石墨工業結構調整為重點;積極開拓國際市場,組建石墨大型企業集團為趨勢。  


  4、發展趨勢及前景 


  碳素材料具有電和熱的良傳導性、電特性、潤滑性、高溫特性、耐化學腐蝕性、耐熱性、耐高溫熱剝落性、電化學性能等基本特性。碳素尤其是特種石墨已經成為現代工業不可或缺的重要物料和工業材料,依靠其固有特性,經常以基礎原料、模具、用具、部件、構件以及結構材料等形式被廣泛應用在各種行業不同環境、不同生產條件的工業產品制造過程。碳素行業是一個非常多元化的產業,既有傳統工業的基礎,又具備高技術、高科技發展的機遇和空間,行業發展前景長期向好。同時,碳素行業也是對石化和煤化工行業的廢渣進行深加工再利用,是一項能源二次利用、符合循環經濟理念的產業。

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