Materii prime pentru industria electrodelor. Principalele tipuri de materii prime

Formarea industriei de electrozi, întreținerea și extinderea acestei industrii sunt posibile numai în țările cu economii dezvoltate. Primele state care au creat acest sector au fost Germania, Statele Unite și Japonia. După ei, producția de electrozi a început în URSS.

Importanța industriei

Producția de electrozi este unul dintre cele mai importante sectoare economice. Aceasta asigură independența economică a statului. Industria electrod servește ca parte integrantă a industriei grele - metalurgie feroase si neferoase, aviație, inginerie mecanică, inginerie electrică și electronică, energie atomică și multe alte industrii. În acest caz, merită menționat Japonia ca un exemplu. În timpul crizei, această țară, eliminând producția de aluminiu, a redirecționat resurse pentru a păstra și dezvolta industria de electrozi. Ca rezultat, în prezent, în țară funcționează peste 100 de întreprinderi din această industrie. Producătorii interni, în ciuda dificultăților semnificative asociate cu reducerea consumului de produse, continuă să fie în fruntea țărilor CSI. În prezent, piața a creat o concurență destul de dificilă între producătorii străini și ruși. În aceste condiții, primul loc este prezentat de două circumstanțe principale. În primul rând, costul de producție este important. Aceasta, la rândul său, afectează prețul minim de vânzare admisibil. Cea de-a doua circumstanță este calitatea pe care o au electrozi pentru sudare, blocuri pentru cuptoare, grafite structurale și alte produse. În acest caz, este vorba despre rezultatele specifice ale utilizării acestora - care este consumul specific, cât de multe vor servi produsele.

Componenta principală a costurilor și a calității

Mulți factori influențează formarea acestor indicatori. Printre acestea se numără costurile de transport, materialele, combustibilul tehnologic, forța de muncă, energia electrică și așa mai departe. Toate aceste costuri reprezintă mai mult de 80% din costul de producție. Materiile prime pentru industria electrodelor sunt unul dintre cei mai importanți factori. Aceasta afectează nu numai prețul de cost, ci și calitatea produselor. În acest sens, baza de materii prime a industriei acționează ca unul dintre indicatorii competitivității economice și tehnice.

Structura consumului de materiale

Se determină în conformitate cu nomenclatorul principal al produselor fabricate în Rusia. În special, întreprinderile autohtone produc:

• Electrozi grafitizați pentru cuptoare cu arc electric.
• Blocuri catodice din grafit de carbon.
• Electrozi și greutăți pentru producerea de siliciu și aluminiu.
• Grafite grafice pentru diferite industrii.
• Electrozi pentru sudarea cu arc și așa mai departe.

Principalele tipuri de materii prime

Întreprinderile interne folosesc materiale diferite. Cele mai frecvente sunt:

• Cocs de petrol. Poate fi o calitate specială sau obișnuită.
• Șisturi de cocs și ac.
• Antracit tehnologic.
• Cota de carbune.

Dificultăți cu materiale

În prezent, în Rusia nu există întreprinderi producătoare de cocs de petrol cu ​​conținut scăzut de sulf. Aproximativ 200 mii tone de materie primă s-au aflat în afara țării în Turkmenistan, unde eliberarea sa din anumite motive a fost redusă. Pentru astăzi, opțiunea reală este crearea unităților de hidrotratare pentru materii prime de cocsificare în rafinăriile de petrol. Acest lucru va permite organizarea eliberării unui material cu un conținut redus de sulf pe teritoriul Rusiei. Dar punerea în aplicare a proiectelor de rafinare a petrolului și reconstrucția necesară a multor rafinării sugerează o reducere a volumului de materii prime de cocsificare. Materialul structurii acului este achiziționat în principal în străinătate. Principalii furnizori sunt SUA și Japonia. Această materie primă pentru industria de electrozi și rafinărie domestice Novoufimsky. Această întreprindere a demonstrat posibilități reale atât pentru volumul necesar, cât și pentru calitatea necesară a produselor. În primul rând au fost produse loturi experimentale și industriale de material. Volumul producției a rămas la 1,5 mii tone. Astăzi, depinde de regularitatea furnizării de ulei cu deficit de sulf. Unele întreprinderi prezintă rezultate destul de stabile în producția de materiale. Astfel, în ultimii ani, calitatea gudronului de cărbune sa stabilizat într-o anumită măsură. Cu toate acestea, nu toate companiile implicate au stabilit producția de mărci "A" și "B". Această materie primă pentru industria electrodelor are o semnificație deosebită, care se reflectă în numărul de comenzi pentru aceasta. Nu există stabilitate în eliberarea altor materiale importante. De exemplu, acest lucru se aplică pistelor de piroliză, care pot acționa ca aditiv la gudronul de cărbune. În operațiunile tehnologice separate, aceste componente sunt extrem de necesare. Nu se eliberează pas de cărbune la temperaturi ridicate (gradul "T"). Este necesar să se obțină unele materiale structurale carbon tip.

Situația întreprinderilor autohtone

Reducerea atenției asupra problemei aprovizionării cu materii prime pentru industria electrodelor a provocat o penurie de materiale carbonice și o creștere a volumului importurilor - de la 35 la 100%. Astfel, pregătirea prematură a secțiunilor și cariere Kolyvansky domenii de antracit de tehnologie, situat în regiunea Novosibirsk, și munca de decalaj de separare mai mult de 5 ani, au cauzat o scădere accentuată a producției și de îmbogățire a materiilor prime. S-au înregistrat schimbări semnificative în furnizarea de materiale pentru producerea de grafite structurale. În legătură cu încetarea producției de cocs de piroliză în perioada 1992-94, volumul acestora a scăzut drastic. Problema acută a căutării de materiale alternative care au apărut necesită o soluție imediată. Fabrica de electrozi din Moscova, și după el și întreprinderea NEZ (întreprinderea Novocherkassk), a început cercetarea și lucrul la dezvoltarea tehnologiei de producere a grafitelor structurale. Pentru aceasta, sa stabilit cooperarea cu Ardealul-Combinație chimică din Estonia.

Realizări ale întreprinderilor rusești

Centrul de electrozi din Chelyabinsk a fost ulterior implicat și în lucrări similare. Ca urmare a cercetării, au fost lansate noi linii la întreprindere. În consecință, ChEZ a produs o mulțime de grade diferite de grafit structural bazat pe cocs de coteț. Materialul pentru ele este furnizat de întreprinderile autohtone. Caracteristicile grafiturilor obținute corespund celor obținute folosind cocs de petrol. Astfel, a fost rezolvată sarcina de a furniza diferite mărci de materiale pentru o gamă largă de scopuri. În plus, a fost restaurată producția și expedierea la centralele nucleare a produselor din grafituri structurale necesare pentru construirea și repararea unităților RBMK. Pentru a finaliza dezvoltarea cocsului de pas, care acționează ca material de umplutură în grafiturile structurale, este necesar să se realizeze anumite măsuri tehnologice și tehnice în procesul de pregătire și pregătire a acestuia.

Caracteristicile materialelor

În producția de toate tipurile de materii prime carbon-grafit se utilizează componente naturale și artificiale. Componenta principală în ele este carbonul. Materialele naturale includ grafiturile naturale și antracitele. Componentele artificiale, totuși, constituie cea mai mare parte a materiilor prime carbonifere. Diferitele forme ale ingredientului principal al materiei prime se obțin prin descompunerea compușilor organici. Ele pot fi formate din faza lichidă sau gaz. De asemenea, producția lor este posibilă în cazul descompunerii compușilor solizi. Din faza gazoasă, de exemplu, se formează anumite tipuri de funingine, de lichide, la rândul lor, cocs de țiței. Materia primă și metoda de procesare au o influență decisivă asupra caracteristicilor produsului final.

Toate materiile prime pentru industria de electrozi pot fi împărțite în două grupe: componente solide de carbon și lianți. Luați în considerare.

Materiale solide

1. Antracit. Acesta acționează ca principala componentă a blocurilor de cărbune și a electrozilor utilizați pentru montarea căptușelilor, cuptoarelor etc. Principalele cerințe pentru antracit sunt:

1. Conținut scăzut de sulf.
2. Rezistența termică.
3. Conținut scăzut de cenușă.
4. Rezistența mecanică.
5. Conductivitate electrică ridicată.

Utilizarea antracitului în compoziții îmbunătățește caracteristicile de performanță ale produselor, în primul rând conductivitatea lor termică.

2. Cox. Asta este una dintre cele mai importante componente pentru industria electrică și electronică. Astăzi sunt produse două tipuri de material. Primul - ulei - este obținut prin reziduuri de ulei de cocsificare. Proprietățile sale depind de tipul de material sursă. Producția de acest tip se realizează în 2 moduri. În conformitate cu prima, cocsificarea se realizează în cuburi metalice încălzite. A doua metodă este un proces lent în celulele neîncălzite. Cel de-al doilea tip este obținut prin prelucrarea pasului de gudron de cărbune.

grafit

Această componentă este utilizată în majoritatea materialelor din grafit de carbon. Când grafitul este introdus în masă, plasticitatea sa este îmbunătățită, frecarea internă și externă scade. Acest lucru permite obținerea unor electrozi densi de sudură și a altor produse. Chiar și o mică cantitate de grafit (4-6%) afectează în mod pozitiv proprietățile produsului. În special, rezistența la căldură, conductivitatea termică și electrică sunt crescute. Principalii indicatori care determină calitatea gradelor de grafit sunt distribuția mărimii particulelor și conținutul de cenușă. Cu toate acestea, acestea sunt suficiente numai atunci când este vorba de materialul unui depozit particular și de metoda de producție. Cu aceeași valoare a indicatorilor, graficele de origine diferite pot avea diferențe în alte proprietăți.

Proces tehnologic

Metoda încetinită de obținere a cocsului este considerată cea mai populară. Esența acestui proces este că materialul, preîncălzit la 500 de grade, este pompat în reactoare izolate neîncălzite în exterior. Potrivit diferitelor scheme, pot fi instalate între 2 și 4 reactoare în unitate. Temperatura în ele este de 470-480 grade, iar presiunea este de până la 1,7 atm. Unitatea este concepută pentru umplerea unei zile. După ce este oprit, reactorul umplut este aburit. Acest lucru este necesar pentru distilarea uleiului din fracțiunile distilate. Ei, la rândul lor, merg la coloană de distilare.