Масса холоднонабивная заводы

Вот что сразу надо понимать про холоднонабивные массы – если думать, что это просто смесь углеродистых материалов со связующим, то получится как у тех китайских поставщиков, чьи партии мы забраковали в 2019-м. Тут каждый процент влажности в катодных блоках меняет всю картину.

Где мы сталкиваемся с холодной набивкой

На нашем производстве в ООО Шаньси Санли Углерод холоднонабивные массы идут параллельно с катодными пастами. Если брать конкретно электролизеры алюминия – там, где стыки между боковыми углеродными блоками требуют заполнения, холодный вариант выигрывает у горячих паст по скорости монтажа. Но не всегда.

Помню, на одном из заводов в Красноярске пытались заменить горячую набивку холодной для угловых блоков. Технолог уверял, что сэкономят на подогреве. В итоге пришлось переделывать – масса не дала нужной плотности в швах, хотя по лабораторным испытаниям всё сходилось. Видимо, не учли скорость кристаллизации связующего при низких температурах в цехе.

Сейчас для графитовых стержней иногда используем модифицированный состав – добавляем мелкофракционный кокс от катодных блоков. Это снижает усадку, но требует точного контроля вязкости. Если переборщить с пеком – масса начинает 'потеть' при хранении.

Ошибки в подборе компонентов

Основная проблема многих производителей – считать, что любая каменноугольная смола подойдет. Для масс, которые будут контактировать с катодными нижними блоками, нужна специфическая фракция твердого частица. Мы через это прошли, когда в 2021 году получили партию с повышенным зольностью.

Кстати, на сайте https://www.sanli-carbon.ru у нас есть технические требования к пастам для горных печей – так вот, для холоднонабивных вариантов эти нормы ещё жестче. Особенно по содержанию летучих веществ.

С графитовыми электродами вообще отдельная история – там холодная набивка иногда ведет себя непредсказуемо при термических циклах. Как-то раз пришлось добавлять мелкодисперсный графит от бракованных электродов – получилось интересное решение, но экономически невыгодное.

Технологические нюансы производства

При подготовке масс для боковых углеродных блоков важно не просто смешать компоненты, а выдержать последовательность загрузки. Сначала углеродистые наполнители, потом пластификатор, и только затем – связующее. Иначе образуются комки, которые в швах электролизеров дают трещины.

Температура помола – отдельная головная боль. Если мельница перегревается выше 45°C, начинается преждевременная полимеризация связующего. Приходится останавливать линию, хотя по ГОСТу такого параметра нет.

Для катодных паст мы используем виброуплотнение, но с холодными массами этот метод не всегда работает. Особенно для крупнофракционных составов – вибрация приводит к расслоению. Пришлось разрабатывать специальные шнековые питатели.

Полевые испытания и типичные проблемы

На алюминиевом заводе в Братске провели тестовую набивку стыков между угловыми углеродными блоками. Через три месяца эксплуатации в зоне высоких температур масса начала выкрашиваться. При анализе оказалось – не учли тепловое расширение соседних материалов.

Сейчас для таких случаев готовим специальные составы с добавкой кокса от катодных блоков – да, дороже, но хотя бы не нужно перекладывать швы каждые полгода.

Самое сложное – предсказать поведение массы в контакте с графитовыми стержнями. При перепадах температур возникают микротрещины, хотя лабораторные образцы показывали стабильность. Видимо, сказывается разница в масштабах.

Перспективы и ограничения

Если говорить о горных печах – там холоднонабивные массы имеют больше перспектив, чем в алюминиевой промышленности. Особенно для футеровки зон с умеренными температурами. Но нужны дополнительные модификаторы.

У нас в ООО Шаньси Санли Углерод сейчас экспериментируют с составами на основе отходов от производства графитовых электродов. Пока получается нестабильно – партия к партии сильно плавает плотность.

Главное ограничение – невозможность использовать там, где требуется мгновенное спекание. Для ремонтных работ на горячих печах холодные массы не подходят категорически, хотя некоторые поставщики пытаются это продвигать.

Что в сухом остатке

Холоднонабивные массы – не панацея, а узкоспециализированный инструмент. Для катодных блоков электролиза алюминия они работают в строго определённых условиях, для графитовых электродов – с оговорками.

Наше производство продолжает оптимизировать рецептуры, но идеального решения пока нет. Каждый новый заказ требует индивидуального расчёта пропорций, особенно когда речь о комбинированных конструкциях из углеродных кирпичей и паст.

Коллеги из других предприятий часто спрашивают про универсальные составы – отвечаю, что их не существует. Приходится каждый раз подбирать под конкретные условия эксплуатации, иначе получится как с той историей в Красноярске.