Графитовая блок заводы

Когда говорят о графитовых блоках, многие сразу думают о простых прессованных заготовках, но на деле это целая наука — от выбора сырья до термообработки. Вот, например, в ООО Шаньси Санли Углерод мы годами отрабатывали технологию, и до сих пор сталкиваемся с нюансами, которые не учел в проекте.

Сырье и его подводные камни

Раньше мы брали нефтяной кокс стандартной марки, но потом оказалось, что даже в пределах одной партии зольность может прыгать до 0,5%. Пришлось ввести двойной контроль на входе — не только по серте, но и выборочный анализ по методу ASTM C561. Один раз прогорели с поставкой из-за этого: блоки пошли с трещинами после графитации.

С углеродными блоками для электролиза алюминия вообще отдельная история — там фракционный состав наполнителя критичен. Если мелочь переборщить, просадка в печи получается неравномерной. Как-то пришлось перерабатывать целую партию для клиента в Красноярске — они жаловались на быстрое разрушение стыков.

Сейчас используем кокс игольчатый, но и он бывает разный. Китайский, например, дает стабильную плотность, но с электропроводностью чуть хуже. Приходится подбирать под конкретную печь — для ферросплавов это особенно важно.

Техпроцесс: где теряется качество

Прессование — казалось бы, дело простое, но если температура смеси упадет хоть на 10°C, потом в блоке пустоты образуются. Мы на своем заводе ввели температурные датчики прямо в подающей линии после смесителя. Раньше операторы ругались — мол, лишние заморочки, а теперь сами видят, что брак упал на 7%.

Обжиг — вот где собака зарыта. Печи периодического действия до сих пор используют, но для графитовые блоки равномерность прогрева — это святое. Пришлось перекладывать садку дважды за цикл, иначе в углах пережог получался. Да, трудоемко, но дешевле, чем потом выбрасывать.

Графитация — самый капризный этап. Температуру поднимать нужно плавно, иначе трещины пойдут по всему объему. Помню, в 2019 экспериментировали с ускоренным циклом — вроде бы и экономия времени, но три печи пришлось останавливать на ремонт после этого. Вернулись к классическому графику Ахенского института.

Проблемы на местах

С монтажом часто косяки — клиенты экономят на пастах, а потом удивляются, что блоки встык не держатся. Мы в ООО Шаньси Санли Углерод даже стали проводить мини-инструктажи для монтажников. Особенно с угловыми блоками — там геометрия сложная, без опыта не собрать.

Один раз на Урале пришлось выезжать на аварию — печь встала из-за того, что боковые блоки поставили без зазора на тепловое расширение. Проектанты не учли, что для ферросплавных печей нужен запас больше стандартного. Теперь в техзаданиях отдельной строкой прописываем.

С катодными пастами тоже не все гладко — некоторые заводы до сих пор используют устаревшие составы с высоким содержанием смол. Мы перешли на модифицированные связующие, но тут важно не переборщить с пластификаторами — иначе при нагреве газовыделение идет слишком интенсивное.

Конкретные кейсы

Для алюминиевого завода в Бокситогорске делали партию катодных блоков с повышенной стойкостью к натриевой коррозии. Пришлось добавлять специальные присадки на основе борного соединения — лаборатория полгода подбирала пропорции. Результат — срок службы увеличился на 14% против стандартных.

А вот с графитовыми электродами для рудовосстановительных печей вышла осечка — хотели сделать универсальный вариант, но не учли специфику работы с хромистыми рудами. Электроды стали перегреваться в зоне резьбового соединения. Вернулись к специализированным маркам — лучше делать под заказ, чем терять репутацию.

Сейчас работаем над оптимизацией графитовые блоки для новых печей с верхним токоподводом. Требования по электропроводности выросли на 20% против старых нормативов. Испытываем разные схемы пропитки — пока лучший результат дает комбинированный метод с предварительным вакуумированием.

Что в перспективе

Вижу тенденцию к увеличению размеров блоков — клиенты хотят меньше стыков в кладке. Но это требует пересмотра всей технологии прессования. Мы уже закупили новый пресс на 8000 тонн, но пока обкатываем режимы — с большими сечениями сырая заготовка может расслаиваться при выдавливании.

Экология все больше давит — требования к выбросам при обжиге ужесточаются каждый год. Пришлось ставить дополнительную систему газоочистки на печи графитации. Дорого, но иначе бы просто потеряли европейские сертификаты.

По сырью тоже изменения — начинаем тестировать вторичные материалы, особенно для паст. Не все готовы принимать, но для некоторых применений в горных печах вполне работоспособно. Главное — не снижать электромеханические характеристики ниже пороговых значений.

Мелочи, которые решают

Упаковка — кажется ерундой, но если блоки не защитить от влаги при транспортировке, потом могут быть проблемы с адгезией паст. Мы перешли на многослойную пленку с силикагелевыми вставками — дополнительно 3% к себестоимости, но сохраняем качество.

Маркировка — раньше делали краской, но в печи она выгорала. Перешли на лазерную гравировку — дороже, но зато видно даже после года эксплуатации. Особенно важно для катодных блоков, где ведут поштучный учет ресурса.

Логистика — с крупногабаритными графитовые блоки всегда головная боль. Пришлось разрабатывать специальные крепления для железнодорожных платформ, иначе в пути появлялись микротрещины от вибрации. Теперь каждый отгрузочный комплект сопровождаем инструкцией по фиксации.