Науглероживатель фракции 13-18 мм

Всё чаще сталкиваюсь с тем, что 13-18 мм воспринимают как универсальный калибр, хотя на практике это самый капризный диапазон — особенно для антрацитов Тайси. Мельче 10 мм хоть прессуй, крупнее 20 мм стабильнее по насыпной плотности, а тут вечные компромиссы между газопроницаемостью и скоростью карбонизации.

География как технологический фактор

Когда в августе 2023 года запускали ООО Нинся Наньбо Промышленность и Торговля в промпарке Чунган, многие скептически смотрели на локацию. Но те, кто работал с тайсийскими пластами из Хэланьского хребта, сразу поняли преимущество — здесь антрацит из Шицзуйшаня имеет ту самую мелкопористую структуру, которая для науглероживателя фракции 13-18 мм критична. Не случайно площадку в 20 тыс. м2 закладывали именно под переработку углеродных материалов, а не под складирование.

Заметил закономерность: если брать рядовой уголь с соседних месторождений, даже при одинаковом зольном анализе фракция 13-18 мм даёт просадку по насыпной плотности на 8-12%. Пришлось вводить дополнительную сепарацию на грохотах с щелевыми ситами — стандартные круглые отверстия не отсекали лещадные зёрна.

Кстати, про уставной капитал в 10 млн юаней — цифра не для галочки. Ровно треть ушла на адаптацию немецких сушильных барабанов под местное сырьё. Без этого даже идеально отсортированная фракция набирала влагу при хранении на открытых площадках, а это смерть для карбизаторов.

Парадоксы калибровки

Самый болезненный опыт — попытка использовать для рассева калибраторы с полиуретановыми ситами. В теории меньше шума, дольше срок службы. На практике — постоянное залипание мелочи в щелях, причём именно в диапазоне 13-18 мм. Вернулись к стальным штампованным ситам с антиадгезионным покрытием, хотя их приходится менять каждые 1200 часов.

Зато обнаружили интересный эффект: если перед рассевом пропускать уголь через двухступенчатую аспирацию, выход кондиционной фракции повышается на 4-7%. Видимо, удаляется не только пыль, но и частицы с повышенной адгезией. Это особенно важно для науглероживателя фракции 13-18 мм, где поверхностные свойства определяют скорость диффузии в расплаве.

Коллеги с Урала как-то предлагали внедрить пневмосепарацию вместо грохотов — мол, меньше износа. Но на тайсийских антрацитах это не сработало: лёгкие фракции с повышенной зольностью как раз в среднем диапазоне и концентрируются. Пришлось оставить классическую схему с виброгрохотами, хотя энергозатраты выше.

Термические нюансы

До сих пор идут споры, нужна ли предварительная прокалка для этой фракции. Наш опыт: если использовать сырьё с естественной влажностью выше 3%, без прокалки в кипящем слое не обойтись. Но здесь важно не пересушить — при остаточной влажности менее 0,5% начинается преждевременное окисление в зоне загрузки.

Запомнился случай на старте производства, когда партия науглероживателя фракции 13-18 мм ушла с насыпной плотностью 720 г/л вместо стандартных 750-780. Оказалось, ночная смена экономила на температуре прокалки, снижая с 850 до 700°C. Всего 150 градусов — а разница в плотности заметна даже визуально.

Сейчас внедряем систему термопар вдоль всей сушильной линии, данные пишутся в облако. Не то чтобы это сильно улучшило качество, но хотя бы появилась объективная картина по тепловым режимам. Раньше операторы часто 'на глаз' выставляли температуры, отсюда и расхождения между партиями.

Логистические подводные камни

Изначально фасовали в биг-бэги по 1 тонне — казалось логичным для такой фракции. Но при перегрузке краном нижние слои уплотнялись до 820 г/л, что для некоторых потребителей становилось проблемой. Перешли на полутонны, хотя это удорожает тару.

Ещё момент: летние поставки в регионы с высокой влажностью требовали добавки силикагелевых осушителей в упаковку. Казалось бы, мелочь, но без этого на поверхности зёрен образовывалась плёнка влаги, и при загрузке в печь фракция 'слёживалась'.

Кстати, сайт https://www.nanbogongmao.ru изначально делали с упором на экспорт, но выяснилось, что 60% заказов идёт от отечественных металлургов. Пришлось переделывать раздел с техническими характеристиками — добавили графики кинетики науглероживания именно для российских марок стали.

Перспективы и тупики

Пробовали модифицировать поверхность зёрен органосиланами — якобы должна улучшиться смачиваемость чугуном. Лабораторные тесты показывали прирост эффективности на 15%, но в промышленных масштабах себестоимость обработки съедала всю выгоду. Возможно, для спецсталей ещё имеет смысл, но для рядового литья — точно нет.

Сейчас экспериментируем с добавкой 2-3% тонкомолотого графита в смесь. Пока результаты противоречивые: для ковкого чугуна есть положительный эффект, для серого — практически нулевой. Видимо, всё упирается в температурный режим графитизации.

Если говорить о будущем, то главный вызов — не столько в улучшении характеристик, сколько в стабильности параметров. Как показала практика, для большинства потребителей важнее получить десять идентичных партий, чем одну 'идеальную' с непредсказуемыми свойствами. И здесь география производства в Нинся играет нам на руку — однородность пластов Тайси действительно уникальна.