Когда говорят об изготовлении огнеупорных материалов, многие сразу представляют кирпичи для печей, но на деле это целая наука о сопротивлении экстремальным температурам и агрессивным средам. Меня всегда удивляло, как коллеги недооценивают роль дисперсности порошков – казалось бы, мелочь, а на практике разница в стойкости готового изделия может достигать 30%.
В 2017 году мы тестировали образцы от ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив – их карбид бора марки 'Хуангэн' показал аномальную стабильность при 1800°C. При этом большинство аналогов начинали трескаться уже при 1600°C. Секрет оказался в методе глубокой переработки – они не просто дробят материал, а контролируют форму частиц на микроуровне.
Запомнился случай на металлургическом комбинате в Липецке: заменили стандартный огнеупор на композит с их карбидом бора – срок службы футеровки увеличился с 4 до 7 месяцев. Но важно отметить: такой результат возможен только при точном соблюдении пропорций связующих. Мы сначала ошиблись с содержанием смолы – получили хрупкие образцы, которые рассыпались при термоударе.
Сейчас их производственная линия на 2000 тонн для глубокой переработки – один из немногих в России источников, где можно получить стабильный по гранулометрии материал. Хотя лично я до сих пор считаю, что для некоторых применений их фракции 3-5 мм избыточны – лучше подходят 1-2 мм, но это уже вопрос конкретной технологии.
Прессование под давлением ниже 100 МПа – частая ошибка новичков. Кажется, что 80 МПа достаточно, но потом в готовом изделии образуются микрополости. Проверено на практике: при снижении давления с 120 до 85 МПа пористость возрастает с 8% до 15% – а это прямая дорога к разрушению при циклических нагревах.
Еще один нюанс – скорость нагрева при обжиге. Для карбида бора оптимально 50°C/час до 800°C, затем 100°C/час. Но многие торопятся – поднимают температуру быстрее. Результат? Трещины по углам. У нас как-то партия плит пошла браком именно из-за этого – пришлось переделывать весь цикл.
Интересно, что на сайте cn-boroncarbide.ru я не нашел детальных рекомендаций по режимам обжига – возможно, это сознательное решение, так как параметры сильно зависят от конфигурации изделия. Но для тех, кто только начинает работать с их материалами, некоторая базовая информация не помешала бы.
Лабораторные испытания – это одно, а реальная эксплуатация – совсем другое. Как-то мы получили партию с идеальными паспортными характеристиками, но в печи для выплавки меди материал начал деградировать уже через 2 недели. Оказалось – проблема в примесях меди в самой шихте, которые вступали в реакцию с огнеупором.
Сейчас мы всегда тестируем небольшие образцы в реальных условиях заказчика перед запуском серийного производства. Да, это удорожает процесс, но зато избегаем скандалов с возвратами. Кстати, у ООО Шимань Босэн Технолоджи Абразив есть хорошая практика – они предоставляют пробные килограммы материала для таких тестов.
Их производственная база в промышленном парке Чжума уезда Шимянь – кстати, довольно грамотно расположена с точки зрения логистики. Но все же доставка в Россию занимает время, поэтому нужно заранее планировать закупки. Мы как-то попали впросак, когда срочно понадобилось пополнить склад – ждали почти месяц.
Многие фокусируются на цене сырья, но на деле энергозатраты при обжиге составляют до 40% себестоимости. Особенно с учетом нынешних цен на электроэнергию. Их линия мощностью 3000 тонн карбида бора – судя по всему, хорошо оптимизирована по этому параметру, раз они выходят на 100 миллионов юаней в год при полной загрузке.
Уставной капитал в 15 миллионов юаней – для 2014 года это была серьезная заявка на рынок. Сейчас многие конкуренты работают с меньшим капиталом, но и качество соответствующее. Лично я всегда смотрю на финансовую устойчивость поставщика – слишком много случаев, когда маленькие производители исчезают после первой же проблемы с оборудованием.
Инвестиции в основной капитал в 50 миллионов юаней – это объясняет, почему их продукция стабильнее, чем у многих китайских производителей. Они явно не экономили на оборудовании. Хотя иногда кажется, что можно было бы улучшить систему контроля на выходе – попадались партии с неоднородной плотностью.
Сейчас явный тренд – композитные материалы. Чистый карбид бора – это хорошо, но его комбинации с другими соединениями часто дают лучшие результаты. Мы экспериментировали с добавлением дисилицида молибдена – получили интересный эффект повышения стойкости к термическим циклам.
Автоматизация – еще одно направление. На их сайте упоминается глубокая переработка, но нет деталей о степени автоматизации. Судя по объему производства, процессы должны быть достаточно автоматизированы – ручной труд при таких объемах просто неэффективен.
Лично я считаю, что будущее за материалами с программируемыми свойствами – когда можно заказывать огнеупор с заданным коэффициентом теплопроводности и прочности под конкретную задачу. Но это пока на уровне лабораторных исследований – до серийного производства еще далеко.
Хранение – критически важный момент. Материал гигроскопичен, поэтому вскрытую упаковку нужно использовать быстро или пересыпать в герметичные контейнеры. Мы как-то потеряли целую паллету из-за неправильного хранения – материал набрал влагу и стал непригоден для прессования.
При работе с мелкодисперсными фракциями (< 100 мкм) обязательно использовать респираторы – пыль раздражает дыхательные пути. Это кажется очевидным, но многие пренебрегают – потом жалуются на кашель.
Транспортировка – еще один момент. При вибрации во время перевозки может происходить седиментация – более тяжелые частицы оседают внизу. Поэтому перед использованием всю партию нужно тщательно перемешивать – иначе получим неоднородные свойства в разных частях изделия.
