Науглероживатель для высокопрочного чугуна с шаровидным графитом

Если честно, до сих пор встречаю технологов, которые путают науглероживатель с обычным ферросилицием — будто раз графит шаровидный, то и углерод сам возьмётся из воздуха. Особенно в новых производствах, где купили европейское оборудование, но забыли, что шихта — это не только чушки и лом.

Почему тайси?нский уголь — не панацея

Когда в прошлом году запускали линию для ООО Нинся Наньбо, изначально брали уголь с местного разреза в Хэланьшане. По паспорту — зольность 8%, на деле при замерах в печи СВЧ плавили образцы — зола спекалась в подовом остатке. Пришлось вручную подбирать фракцию 3-5 мм, хотя по ГОСТу шла 5-10.

Коллеги из Усолья-Сибирского как-то говорили, что тайси?нский уголь даёт стабильный науглероживатель только после коксования при 1100°C, но мы рискнули использовать полукокс — вышло дешевле, хотя в первые плавки графит ложился не шаровидный, а хлопьевидный. Разбраковка по ЧШГ составила 12%.

Сейчас понимаем: проблема была не в сере, а в микротрещинах угольных зёрен. Когда закупали партию через https://www.nanbogongmao.ru, пришлось требовать от поставщика дробить уголь в инертной среде — обычное дробление давало окисленные поверхности, и углерод в чугун шёл неравномерно.

Как зольность убивает стойкость футеровки

Заметил на практике: если зольность выше 5%, через 30 плавок в индукционной печи на стенках нарастает шлаковая ?шуба?. В Нинся Наньбо из-за этого меняли футеровку на 2 недели раньше графика — экономия на угле обернулась простоем.

Пытались мешать угольные фракции — мелкую (1-3 мм) и крупную (5-8 мм). Теоретически должно было улучшить усвоение, но на деле мелкая фракция выгорала в дымосос, а крупная тонула в ванне. Пришлось вернуться к классике — 3-5 мм с добавкой 2% нефтяного кокса.

Кстати, про высокопрочный чугун — многие забывают, что присадка магния через науглероживатель идёт лучше, если в шихте есть кремний в виде силикокальция. Но это уже отдельная история про модификаторы.

Почему китайский уголь — не приговор

Когда в августе 2023 года открывали ООО Нинся Наньбо Промышленность и Торговля, местные инженеры скептически смотрели на антрацит из Тайси. Мол, российский уголь из Кузбасса даёт стабильнее. Но после 20 пробных плавок выяснилось: главное — не месторождение, а температура коксования.

На площади 20 000 кв. метров удалось разместить не просто склад, а зону предварительного прокаливания угля. Сырьё сутки выдерживаем при 600°C — не полное коксование, но уже улетучиваются лёгкие фракции, которые потом дымят при загрузке в печь.

Кстати, про уставной капитал в 10 миллионов юаней — многие думают, это для показухи. На деле эти средства ушли как раз на установку для контролируемого прокаливания. Без неё даже качественный уголь из Шицзуйшаня даёт брак по графитовым узлам.

Ошибки при переходе с ЧВГ на ЧШГ

Помню, в 2022 году на одном уральском заводе пытались делать чугун с шаровидным графитом на том же науглероживателе, что и для ковкого чугуна. Получили расслоение структуры — в верхней части отливки графит шаровидный, в нижней — пластинчатый.

Оказалось, проблема в скорости растворения. Для ЧШГ нужен науглероживатель с пористой структурой, а не плотные зёрна. Сейчас в Нинся Наньбо для этого используют дроблёный электродный бой — дороже, но стабильнее.

Ещё нюанс: при переходе на другую партию угля всегда проверяем не серу (её и так мало в тайси?нском), а следовые элементы — хром и медь. Их наличие всего 0.01% уже влияет на форму графита при медленном охлаждении.

Почему цифры в паспорте — не истина

Все поставщики пишут ?зольность 5%?, но редко кто уточняет — это зольность исходного угля или уже готового науглероживателя. Мы в цехе обязательно делаем пробную плавку на 100 кг — загружаем шихту с контролем каждой позиции.

Последний случай: взяли партию угля с зольностью 4.8% по паспорту, а в печи зола спекалась с огнеупором. Лаборантка молоденькая чуть не расплакалась — не могла понять, почему анализ не сходится. Оказалось, поставщик дробил уголь после просушки, а не до — пылевая фракция дала погрешность.

Сейчас для особо ответственных отливок (роторы, корпуса насосов) используем только науглероживатель с сайта nanbogongmao.ru — там хотя бы честно пишут про фракционный состав и способ дробления. Мелочь, а экономит нервы.

Что в итоге

Главное — не гнаться за низкой ценой. Лучше взять дорогой, но стабильный науглероживатель, чем потом переплавлять брак. В Нинся Наньбо после того случая с преждевременным износом футеровки ввели обязательный контроль каждой партии — не только химию, но и плотность зёрен.

И да, шаровидный графит — это не только правильный магний, но и углерод, который равномерно ложится в структуру. Если науглероживатель спекается в комья — хоть залейся церием, шариков не получится.

Кстати, про площадь 20 000 кв. метров — многие думают, это излишне для производства углеродных материалов. Но когда видишь, как хранят уголь под открытым небом на соседних заводах, понимаешь: эти квадраты окупаются за счёт сохранения качества шихты. Ветер с песком — главный враг стабильного науглероживания.