Когда говорят про сетку 46 – многие думают, это просто просеяли и упаковали. На деле тут каждый микрон влияет на абразивный износ. У нас в АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния с 2004 года через сита прошли тонны, которые потом стали шихтой или ферросилицием. Но именно 46-я сетка – та самая, где клиенты вечно спорят про 'пылевидную фракцию' и требуют то 5% примесей, то 0.5%. Реальность: если убрать всю пыль – себестоимость взлетит, а в литье её иногда даже полезно оставлять. Вот этот баланс между ГОСТом и экономикой – он и есть наша ежедневная работа.
В 2008 году мы поставили партию с содержанием пыли 8% – клиент вернул, кричал, что формовочные смеси комкуются. Разобрались: дело было не в проценте, а в том, что пыль была не от карбида, а от гранитных жерновов дробилки. Пришлось менять всю систему предварительного рассева. Сейчас на 46 сетки карбида кремния ставим магнитные сепараторы – но это не панацея, если в шихте попадётся ферросилиций с примесями.
Кстати, про ферросилиций: его же мы тоже производим, и иногда с ним путают карбид. Разница видна при прокалке – карбид не даёт той усадки, но если в партии есть крупные зёрна 60-й сетки – вся фракция 'поплывёт'. Контроль на виброситах сейчас автоматизирован, но я до сих пор лично проверяю каждую третью партию ручным просевом. Старая привычка с времён, когда сбой датчика отгрузил 20 тонн некондиции в Челябинск.
Ещё нюанс: влажность. Летом при отгрузке в контейнерах образуется конденсат – и сетка 46 слипается в комья. Пришлось разработать прослойку из силикагеля в мешках, хотя изначально считали это избыточным. Оказалось, это спасло контракт с корейцами – у них на таможне вскрывали случайный мешок и проверяли сыпучесть.
В 2012 пробовали экономить на промывке шихты – думали, что если карбид чистый, то и сетка будет без проблем. Получили 46-ю фракцию с зёрнами, которые при нагреве в печах клиента трескались. Оказалось, мельчайшие частицы глины с сырья не вымывались и создавали внутренние напряжения. Вернулись к трёхстадийной мойке, хотя это подняло энергозатраты на 17%.
А ещё был эксперимент с заменой стальных сит на полиуретановые – для снижения шума. Но полиуретан стачивался, и в сетку 46 попадали частицы 60-й. Пришлось срочно менять всю линию, пока не начались рекламации. Сейчас используем сталь с напылением карбида вольфрама – служит дольше, но и дороже. Клиенты этого не видят, но разница в стабильности фракции ощутима.
Самое сложное – объяснить заказчику, почему идеальной геометрии зёрен не бывает. Все хотят 100% кубических зёрен, но при дроблении всегда будут игольчатые формы. Нашли компромисс: если содержание игольчатых частиц до 12% – это норма, свыше – брак. Но один немецкий заказчик требовал 3% – пришлось делать дополнительную воздушную сепарацию, которая 'съедала' 30% выхода. В итоге он отказался – слишком дорого.
Многие не связывают качество карбида кремния с коксом, а зря. Если в коксе превышена зольность – в карбиде будут твёрдые включения, которые при дроблении дают аномально крупные частицы. Мы сейчас закупаем кокс с зольностью до 10%, но идеал – 7%. Дороже, зато в 46-й сетке нет этих чёрных точек, которые клиенты видят под микроскопом.
Минеральное сырьё – отдельная история. У нас в провинции Ганьсу есть своё месторождение, но там частые примеси слюды. Пришлось налаживать флотацию – без неё в сетке 46 появлялись 'пушистые' зёрна. Они не критичны для абразивов, но для полировки уже брак. Сейчас флотацию используем выборочно – только для премиальных партий.
Шихта – вот где кроются главные риски. Однажды поставили партию с повышенным содержанием железа – не проверили поставщика ферросилиция. В итоге 46-я сетка давала магнитную пыль, которая забивала оборудование у клиента. Теперь каждый компонент шихты тестируем на магнитную восприимчивость, даже если это увеличивает цикл производства на 6 часов.
Теоретически можно сделать идеальную 46-ю сетку – с одинаковой прочностью всех зёрен, нулевой пылью и идеальной формой. Но стоимость будет как у алмазного порошка. Мы в АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния нашли свой баланс: 8% допустимой пыли, до 15% игольчатых зёрен, прочность не менее 98 МПа. Это устраивает 80% клиентов – от литейных цехов до производителей шлифовальных кругов.
Интересно, что для полимерных композиций требования жёстче – там даже 5% пыли уже критично. Но такие заказчики готовы платить на 40% дороже. Для них мы делаем 'сухую' сепарацию в инертной атмосфере – чтобы исключить окисление поверхности зёрен. Это ноу-хау родилось после того, как один завод по производству термостойких пластиков жаловался на пузыри в изделиях.
Сейчас экспериментируем с калибровкой под высокоточные шлифовальные головки – там нужна не просто 46-я сетка, а узкое распределение 400-500 микрон. Пока получается держать разброс в ±15 микрон, но хотим выйти на ±10. Проблема в том, что при таком точном отсеве теряется 22% материала – приходится его перерабатывать в более грубые фракции, что не всегда экономически выгодно.
На сайте https://www.lzhy.ru мы пишем про стандарты качества, но не упоминаем, как ночью дежурный техник по звуку вибросита определяет, что пора менять сетки. Или как зимой при -25°C фракция 46 слипается в силосах – приходится ставить тепловые пушки, хотя это против всех правил пожарной безопасности. Производство – это не только технологии, но и сотни таких мелочей.
Ещё пример: при отгрузке в мешках всегда идёт естественная сегрегация – более крупные зёрна скатываются к стенкам. Клиенты иногда берут пробы только из центра мешка – и получают искажённые данные. Пришлось разработать инструкцию по отбору проб в трёх точках. Казалось бы, ерунда – но из-за этого сорвалась поставка в Японию в 2019 году.
Сейчас думаем над системой аэрации силосов – чтобы предотвращать слипание. Но это риск: если давление рассчитать неверно, можно получить истирание зёрен и ту самую нежелательную пыль. Испытали три варианта – пока остановились на импульсной подаче азота. Дорого, зато нет окисления. Как говорится, карбид кремния любит, когда с ним работают без спешки и с пониманием его капризов.
