Когда говорят о карбиде кремния 64c, многие сразу представляют себе эталонные черные кристаллы, но редко кто вспоминает, что за этим стоит целая технологическая эпопея. В свое время мы в АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния потратили месяцы, чтобы понять: маркировка 64c — это не просто цифры, а целая система требований к гранулометрическому составу и химической стабильности. До сих пор встречаю коллег, которые путают его с более дешевыми аналогами, и каждый раз приходится объяснять, почему разница в 2-3% содержания SiC критична для абразивной промышленности.
Наш опыт на https://www.lzhy.ru показал: если в шихте превысить долю кварцита даже на 1.5%, вместо однородных кристаллов получается материал с трещинами. Как-то в 2018 году пришлось списать целую партию — визуально кристаллы были идеальны, но при дроблении давали непредсказуемую фракцию. Пришлось пересматривать всю схему подготовки сырья, особенно контроль влажности нефтяного кокса.
С ферросилицием история отдельная — многие недооценивают его роль в процессе. Мы эмпирическим путем выяснили, что добавка 0.8-1.2% не только снижает энергозатраты, но и влияет на форму кристаллов. Хотя в некоторых случаях это приводит к образованию нежелательных примесей, особенно если в печи неравномерный тепловой режим.
Сейчас уже отработали технологию до автоматизма, но до сих пор помню, как в 2012 году из-за перепадов напряжения в сети получили партию с дефектом — кристаллы были неоднородные, с включениями. Пришлось тогда срочно менять трансформаторы и дорабатывать систему стабилизации.
Карбид кремния 64c требует особых условий транспортировки — малейшая влажность, и появляются проблемы с окислением. Как-то отгрузили партию в Новосибирск, а получатель пожаловался на повышенное содержание свободного углерода. Оказалось, при перегрузке контейнер стоял под дождем, и хотя упаковка была герметичной, конденсат сделал свое дело.
С минеральной продукцией вообще отдельная история — многие забывают, что даже при складировании нужна постоянная вентиляция. У нас на складе в 2019 году из-за нарушения этого правила пришлось перерабатывать 20 тонн готовой продукции. Теперь строго следим за температурным режимом, особенно в межсезонье.
Кстати, про кокс — его подготовка требует больше внимания, чем кажется. Недостаточно просто высушить, нужно еще и выдержать определенное время для стабилизации структуры. Раньше экономили на этом этапе, но потом поняли, что это прямым образом влияет на качество конечного продукта.
В АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния с 2004 года действует система многоступенчатого контроля. Но даже при этом иногда возникают нюансы, которые не прописаны в ГОСТах. Например, определение содержания свободного кремния — методика есть, но на практике многое зависит от подготовки пробы.
Сейчас внедряем новое оборудование для рентгенофлуоресцентного анализа, но старые методы тоже не списываем со счетов. Химический анализ хоть и дольше, но в спорных ситуациях дает более точные результаты. Особенно когда речь идет о партиях для ответственных заказчиков.
Запомнился случай, когда лаборатория дала расхождение в 0.3% по содержанию SiC между двумя методами анализа. Пришлось разбираться неделю — оказалось, проблема была в калибровке спектрометра. С тех пор всегда делаем параллельный контроль классическими методами.
Себестоимость карбида кремния 64c сильно зависит от цен на электроэнергию — в некоторые месяцы доля энергозатрат достигает 60% от общей стоимости. Поэтому в 2020 году пришлось оптимизировать технологический цикл, хотя изначально казалось, что дальше уже некуда.
С коксом ситуация нестабильная — качественное сырье не всегда доступно, а замена на более дешевые аналоги сразу сказывается на качестве. Приходится постоянно искать баланс между экономикой и технологическими требованиями.
Сейчас рассматриваем возможность использования альтернативных источников энергии, но пока это на стадии экспериментов. Основная проблема — обеспечить стабильность температурного режима, ведь для карбида кремния это критически важно.
За 18 лет работы компания прошла путь от простого производства до комплексных решений. Сейчас активно развиваем направление обработки минеральной продукции, хотя это требует дополнительных согласований.
Карбид кремния 64c остается нашим основным продуктом, но постепенно расширяем линейку модификаций. Особый интерес представляет направление специальных марок для электроники, хотя там требования к чистоте совсем другие.
Если говорить о будущем, то вижу потенциал в создании замкнутого цикла — от сырья до готовых изделий. Но это потребует серьезных инвестиций в оборудование и подготовку кадров. Пока двигаемся постепенно, наращивая компетенции в каждом звене цепочки.
