Когда слышишь 'производитель отличного нефтяного кокса карбонизатор', многие сразу представляют этакий универсальный продукт, но на деле здесь каждый параметр на вес золота. Вспоминаю, как лет десять назад мы в АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния начинали эксперименты с карбонизацией - тогда думали, что главное сырьё подобрать, а оказалось, что даже влажность в 2% против 1% уже меняет всю картину спекания.
Вот этот самый 'отличный' - не маркетинговый ярлык, а конкретные цифры по сере и зольности. У нас в лаборатории до сих пор хранятся образцы с тем самым провалом 2016 года, когда партия с содержанием серы 0.8% вместо заявленных 0.5% привела к браку всей линии карбида кремния. После этого ввели двойной контроль на каждом этапе карбонизации.
Интересно, что многие до сих пор путают нефтяной кокс для алюминиевой промышленности и наш, для карбида кремния. Разница принципиальная - нам критична не только чистота, но и структура пор после прокалки. Как-то пришлось отказаться от поставщика с идеальными анализами, потому что их кокс давал непредсказуемую усадку в печах.
Сейчас на сайте lzhy.ru мы специально вынесли раздел с техническими требованиями, после того как три года подряд разбирались с рекламациями от клиентов, которые использовали неподходящий карбонизатор. Оказалось, что даже в техдокументации часто не учитывают скорость газовыделения при карбонизации.
Помню, как в 2019 перешли на новую систему подачи нефтяного кокса в печи - вроде мелочь, а производительность упала на 15%. Пришлось срочно возвращаться к старой схеме с предварительным подогревом. Вот почему сейчас в АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния так внимательно относятся к 'мелочам' типа гранулометрии.
Температурные режимы - отдельная история. Раньше думали, что чем выше температура карбонизации, тем лучше. На практике оказалось, что после 1300°C начинается переупорядочение кристаллической структуры, что для некоторых марок карбида кремния просто губительно. Теперь для каждого заказа подбираем индивидуальный профиль нагрева.
Самое сложное - поймать момент, когда карбонизатор перестаёт быть просто коксом, но ещё не становится графитом. Вот здесь опыт оператора решает больше, чем любые датчики. Как-то пришлось неделю дежурить у печи, чтобы понять, почему стабильно идёт брак в ночную смену - оказалось, сказывалась разница в качестве ночного энергоснабжения.
В 2021 году был показательный случай с партией для японского заказчика. Спецификация требовала содержание летучих ровно 0.3%, но при отгрузке анализ показывал 0.5%. Месяц искали причину - от влажности воздуха в цехе до скорости охлаждения. Решение оказалось простым до смешного - заменили уплотнители на дозаторах.
С ферросилицием вообще отдельная история. Когда начали производить его параллельно с карбидом кремния, поняли, что требования к карбонизатору диаметрально противоположные. Для FeSi важна не столь низкая зольность, сколько стабильность газовыделения. Пришлось разрабатывать отдельную технологическую карту.
Сейчас на https://www.lzhy.ru в разделе продукции специально указываем, для каких именно процессов подходит каждый тип нефтяного кокса. После того как клиент из Челябинска попытался использовать наш карбонизатор для производства электродов - получил совершенно не те характеристики, хотя по химическому составу вроде бы всё сходилось.
Вертикальные печи против горизонтальных - это вечный спор. Мы в АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния после долгих экспериментов остановились на комбинированной системе. Горизонтальные лучше для предварительной карбонизации, а вертикальные - для финишной обработки. Хотя КПД у них различается на 7-12% в зависимости от фракции.
Система газоочистки - ещё один камень преткновения. Когда в 2017 ужесточили экологические нормы, пришлось полностью менять фильтры. Неожиданно обнаружили, что новые фильтры не просто очищают выбросы, но и стабилизируют температурный режим за счёт более равномерного отсоса газов.
Последняя модернизация весового оборудования в 2022 году дала неожиданный бонус - оказалось, что точность дозировки ±0.1% вместо прежних ±0.5% снижает вариабельность качества готового продукта на 18%. Теперь планируем переходить на прецизионные дозаторы и для других линий.
Производство карбида кремния без качественного нефтяного кокса - деньги на ветер. Но мало кто учитывает, что и для шихты требования к карбонизатору особые. Мы долго подбирали оптимальное соотношение между разными фракциями кокса, пока не вышли на стабильные 92% выхода годного карбида кремния.
С минеральной продукцией интересная зависимость обнаружилась - когда используем отсевы карбонизации в качестве добавки к некоторым минеральным композициям, получаем улучшение спекания на 5-7%. Правда, это работает только с определёнными типами глин и при строгом контроле температуры.
Сейчас в рамках развития АО Ланьчжоу Хуая Карбид Кремния рассматриваем проект по использованию побочных продуктов карбонизации для производства строительных материалов. Технико-экономическое обоснование показывается перспективным, особенно с учётом ужесточения экологических стандартов.
Энергоёмкость процесса карбонизации остаётся главной головной болью. С 2004 года, когда компания только начинала работу, удалось снизить удельное энергопотребление на 23%, но дальше идут сотые доли процента. Сейчас экспериментируем с рекуперацией тепла отходящих газов - пока экономия 3-4%.
Цены на сырьё - отдельная тема. За последние пять лет стоимость качественного нефтяного сырья для кокса выросла на 67%, при этом конкуренция на рынке карбида кремния не позволяет просто переносить рост затрат на цену продукции. Приходится оптимизировать технологические потери.
Кадровый вопрос - возможно, самый сложный. Молодые специалисты приходят с теорией, но не понимают нюансов поведения материала в реальных условиях. Пришлось разрабатывать собственную систему обучения с акцентом на практику. Сейчас каждый новый технолог первые три месяца работает в всех цехах по очереди.
Главный урок за эти годы - не бывает универсального рецепта для карбонизатора. То, что идеально для одного типа печи, может быть катастрофой для другой. Поэтому сейчас для каждого крупного заказа мы проводим пробную карбонизацию на опытной установке.
Контроль качества должен быть на каждом этапе - от приёмки сырья до отгрузки. Сэкономили на лаборатории - потеряли на рекламациях. После случая 2018 года, когда пришлось компенсировать клиенту простой оборудования, ввели дополнительный контроль на выходе готовой продукции.
Перспективы вижу в создании специализированных марок карбонизатора под конкретные применения. Уже тестируем три новых рецептуры с улучшенными характеристиками газовыделения. Если испытания пройдут успешно, сможем предложить рынку действительно уникальный продукт.
