Науглероживатель быстрого растворения

Если честно, когда впервые услышал про науглероживатель быстрого растворения, думал — очередной маркетинговый ход. Но на практике оказалось, что скорость растворения действительно влияет на равномерность карбидизации, особенно при работе с легированными сталями. Многие до сих пор путают быстрое растворение с обычным измельчением, хотя тут важен именно механизм распада частиц в расплаве.

Что на самом деле определяет скорость растворения

В наших испытаниях на мини-печах в Чунгане выяснилась любопытная деталь: даже при одинаковой фракции 0.1-0.5 мм разница во времени полного растворения достигала 40%. Секрет оказался в микротрещинах — те самые, что образуются при специфическом обжиге антрацита из Тайси. Кстати, местный уголь с хребта Хэлань изначально содержит меньше серы, что критично для контакта с хромоникелевыми сплавами.

Помню, в ноябре 2023-го пробовали заменять 30% шихты на уголь из Кузбасса — и сразу пошли рыхлые края на отливках. Вернулись к чистому тайсийскому сырью, хотя логистика вышла дороже. Зато стабильный C-переход от 0.18% до 0.35% за 12 минут против 17-19 у аналогов.

Сейчас в Нинся Наньбо отрабатывают рецептуру с добавкой графитовой пыли — не для ускорения, а для снижения угара. Но лично я сомневаюсь: графит хоть и легче диспергируется, но даёт всплывающий шлак. Возможно, стоит тестировать на индукционных печах малой ёмкости.

Практические сложности при переходе на быстрые науглероживатели

На новом производстве в Пинло сначала перестарались с дозировкой — сыпали 2.5 кг/т вместо 1.8, получили переуглероженную сталь с несвариваемыми пятнами. Пришлось экстренно корректировать программу загрузки через систему взвешивания Siemens. Кстати, именно тогда убедились, что автоматика не компенсирует человеческие ошибки при смене материала.

Ещё нюанс: быстрорастворимые модификации сильнее пылят при транспортировке по пневмолиниям. Пришлось ставить дополнительные фильтры на загрузочные узлы — обычные рукавные не справлялись, меняли на керамические. Дорого, но дешевле, чем чистить вентиляцию цеха каждые две недели.

Сейчас на сайте nanbogongmao.ru выложены техкарты для разных марок стали, но там не указано, что для 40ХН2МА лучше использовать порционную загрузку в три приёма. Мы это выяснили эмпирически, когда при первом же опыте получили расслоение в зоне литников.

Взаимосвязь географии сырья и технологических параметров

Уникальность месторождения Тайси не только в зольности (4.2-4.8%), но и в естественной пористости пластов. Когда в августе 2023-го запускали участок в Промышленном парке Чжунган, специально сравнивали пробы из разных горизонтов — те, что ближе к сланцевым прослойкам, давали на 15% более стабильное растворение.

Коллеги из Уфы как-то предлагали использовать карагандинские угли, но там фосфора до 0.028% против наших 0.009%. Для ответственного машиностроения это неприемлемо, хоть и дешевле на логистике. Кстати, именно поэтому в уставные документы Нинся Наньбо сразу заложили требование к сырьевой базе — чтобы не было соблазна сэкономить на качестве.

Сейчас экспериментируем с температурным режимом кальцинации — если поднять с 1100°C до 1250°C, пористость увеличивается, но начинается спекание мелких фракций. Ищём компромисс, возможно, стоит попробовать двухстадийный обжиг как на японских линиях.

Оборудование которое действительно работает

После неудачи с китайскими дробилками серии PE перешли на немецкие Alpine — да, дороже в 3 раза, но зато фракция 0.1-0.3 мм содержит не более 8% пылевидной фракции против 25-30% у аналогов. Это сразу снизило расход на 12% за счёт уменьшения уноса.

На участке сушки в Нинся Наньбо поначалу стояли барабанные сушилки, но для быстрых науглероживателей пришлось ставить распылительные с азотной завесой — обычные давали окисление поверхности частиц. Затраты окупились за полгода за счёт снижения брака по карбидной неоднородности.

Сейчас тестируем систему аэроразгрузки из Швеции — пока дорого, но если считать потери при перегрузках, может выйти в плюс. Особенно для фракции 0.05-0.1 мм, которую мы начали выпускать для точного литья.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас вижу риск в том, что многие производители пытаются удешевить процесс за счёт добавки каменноугольного пека — да, скорость растворения растёт, но потом в отливках появляются газовые раковины. Мы в Нинся Наньбо специально держим лабораторию которая проверяет каждую партию на содержание летучих.

Интересное направление — комбинированные материалы с нанопористой структурой. Пробовали в опытной партии для ЗИЛа — прирост скорости на 60%, но стоимость производства пока неподъёмная. Возможно, к 2025-му году отработаем технологию чтобы снизить цену до приемлемой.

Главное — не гнаться за рекордами. Иногда клиенты просят 'самый быстрый' науглероживатель, но не учитывают что для их же стали достаточно стандартного раствора за 15 минут. Мы всегда просим прислать техпроцесс перед рекомендациями — может оказаться что проблема не в материале, а в температуре перегрева.