
Когда слышишь 'масса холоднонабивная производитель', первое, что приходит в голову — это равномерная футеровка без лишних температурных деформаций. Но в цеху ООО Шаньси Санли Углерод мы на практике выяснили: главное не просто замесить пасту, а поймать тот самый момент пластичности, когда материал не тянется, но и не крошится. Вот где начинаются настоящие танцы с виброуплотнением.
Наш технолог как-то сказал: 'Холоднонабивная масса — это как тесто для пельменей, только вместо муки — кокс и каменноугольный пек'. Смешно, но точно. Проблема в том, что при вибронабивке нижних блоков для электролизёров алюминия часто образуются воздушные карманы. Мы годами отрабатывали методику послойного уплотнения, но до сих пор бывают случаи, когда при контрольном вскрытии шва видим рыхлые участки. Особенно капризны угловые зоны — там вибрация распределяется неравномерно.
Один из наших провалов был связан с заменой фракции кокса. Решили сэкономить, взяли более мелкую фракцию — вроде бы логично, лучше уплотнится. А на практике получили трещины при тепловом расширении. Пришлось возвращаться к проверенному зерновому составу, хотя он дороже. Вот вам и экономия.
Сейчас для графитизированных катодных блоков мы используем модифицированную массу с добавлением искусственного графита. Но здесь своя головная боль — при длительном хранении масса начинает расслаиваться. Приходится постоянно контролировать температуру в складе и перекладывать партии. Нигде в техусловиях этого не найдёшь, только опытным путём.
Купили немецкий вибратор с программным управлением — думали, решили все проблемы. Ан нет: оказалось, что для наших российских условий нужна адаптация частоты под влажность воздуха. Летом при повышенной влажности масса становится более вязкой, стандартные настройки не работают. Пришлось разрабатывать сезонные графики вибрации.
Самое сложное — это стыковка масс разной партии. Даже при соблюдении всех параметров иногда видна граница между слоями. Для обычных печей это некритично, но в алюминиевых электролизёрах такие стыки становятся очагами коррозии. Мы пробовали добавлять переходные составы, но это удорожает процесс. Пока остановились на методе 'мокрого шва' — немного разжижаем края стыка специальным составом на основе того же пека.
Интересный случай был с боковыми блоками — там вообще особая история. При набивке пазы часто заполняются неравномерно. Пришлось конструировать специальные насадки для виброинструмента. Не идеально, но работает. Кстати, на сайте https://www.sanli-carbon.ru есть фото этих самодельных приспособлений в разделе 'Технологии', хотя там и не подписано, для чего они именно.
Лаборатория требует выдерживать точную температуру массы перед набивкой — 25-28°C. В цеху же зимой температура опускается до 15, летом поднимается до 35. Приходится либо греть/охлаждать массу, либо корректировать время виброуплотнения. Чаще идём вторым путём — экономичнее. Но это всегда риск.
Разработали свою методику проверки плотности — берем керны не только из контрольных образцов, но и прямо из готовой футеровки. Иногда получаем расхождение до 7% с лабораторными данными. Видимо, сказывается масштабный эффект.
Самое неприятное — когда масса холоднонабивная проходит все испытания, но в печи ведёт себя непредсказуемо. Был случай с рудной печью — масса дала усадку на 3% больше расчетной. Пришлось экстренно добавлять уплотняющие прокладки. Теперь для каждого типа печей ведём отдельную статистику поведения материалов.
С каменноугольным пеком постоянно проблемы — каждая партия отличается вязкостью. Поставщики уверяют, что параметры в норме, а на практике масса то течёт, то комкуется. Приходится каждый раз подбирать пропорции кокса. Это тот самый момент, когда технологи с ума сходят.
Пробовали использовать импортные пекы — стабильнее, но дороже. Для массового производства невыгодно. Остановились на отечественном сырье, но с усиленным входным контролем. Кстати, для графитовых электродов это критичнее — там требования к чистоте сырья выше.
Интересный опыт был с добавлением отработанных электродов в массу для катодных блоков. Теоретически — экономия, практически — снижение электропроводности. Пришлось отказаться. Зато для паст для горных печей такой подход сработал — там требования другие.
Сейчас экспериментируем с наноразмерными добавками — пытаемся улучшить термостойкость. Пока результаты противоречивые: в лаборатории улучшение на 15%, в реальной печи — всего 3-4%. Стоит ли овчинка выделки — вопрос.
Ещё одна больная тема — скорость набивки. Клиенты хотят быстрее, но при ускорении процесса страдает качество. Нашли компромиссный вариант — чередование интенсивности вибрации. Не идеально, но хоть как-то балансируем между скоростью и надежностью.
Если говорить о будущем, то массам холоднонабивным нужна стандартизация по типам печей. Слишком много variables в каждом конкретном случае. Мы в ООО Шаньси Санли Углерод начали составлять свою базу данных по поведению масс в разных условиях. Пока сыровато, но уже помогает избегать повторения ошибок.