Сировина для електродної промисловості. Основні види сировини

Відео: З чого роблять скло. виробництво скла

Формування електродної промисловості, підтримку і розширення цієї галузі можливі тільки в країнах з розвиненою економікою. Першими державами, які створили цей сектор, стали Німеччина, США, Японія. Слідом за ними виробництво електродів почалося і в СРСР.

Відео: Путін дав старт будівництву Амурського заводу в рамках проекту "сила Сибіру"

значення галузі

Виробництво електродів є один з найважливіших господарських секторів. Він забезпечує економічну незалежність держави. Електродна промисловість виступає як невід`ємний елемент важкої індустрії - чорної і кольорової металургії, авіації, машинобудування, електротехніки та електроніки, атомної енергетики та багатьох інших галузей. В даному випадку варто привести в приклад Японію. У період кризи ця країна, ліквідувавши виробництво алюмінію, перенаправляє ресурси на збереження і розвиток електродної промисловості. В результаті сьогодні в країні діє понад 100 підприємств цієї галузі. Вітчизняні виробники, незважаючи на істотні труднощі, пов`язані зі скороченням споживання продукції, продовжують перебувати на лідируючих позиціях серед країн СНД. В даний час на ринку створилася досить жорстка конкуренція між закордонними та російськими виробниками. У даних умовах на перші місця висувається два головних обставини. В першу чергу значення має собівартість продукції. Вона, в свою чергу, впливає на допустиму мінімальну ціну реалізації. Друга обставина - якість, яким володіють електроди для зварювання, блоки для печей, конструкційні графіти та інша продукція. В даному випадку мова йде про те, які конкретні результати їх використання - яка питома витрата, скільки будуть служити вироби.

Головний компонент собівартості і якості

На формування цих показників впливає безліч факторів. Серед них знаходяться витрати на транспорт, матеріали, технологічне паливо, праця, електроенергію і так далі. Всі ці витрати становлять більше 80% собівартості продукції. Сировина для електродної промисловості є одним з найважливіших чинників. Він впливає не тільки на собівартість, а й на якість продукції. У зв`язку з цим, сировинна база промисловості виступає як один з індикаторів економічної і технічної конкурентоспроможності.

Структура споживання матеріалів

Вона визначається відповідно до основної номенклатури продукції, що виготовляється в Росії. Зокрема, вітчизняні підприємства випускають:

Відео: Landia Gasmix

• Електроди графітові для електросталеплавильних печей.
• Вуглеграфітові катодні блоки.
• Електроди і маси для виробництва кремнію та алюмінію.
• Конструкційні графіти для різних галузей.
• Електроди для дугового зварювання і так далі.

Основні види сировини

Вітчизняні підприємства використовують різні матеріали. Найбільш поширеними вважаються:

• Нафтовий кокс. Він може бути спеціального або рядового якості.
• Сланцевий кокс і голчастою структури.
• Технологічні антрациту.
• Кам`яновугільний пек.

Складнощі з матеріалами

Сьогодні в Росії відсутні підприємства, що випускають малосірчистих нафтовий кокс. Близько 200 тис. Тонн сирого матеріалу виявилося за межами країни в Туркменії, де випуск його з певних причин скоротився. На сьогодні актуальним варіантом вважається створення гідроочисних установок для сировини коксування на нафтопереробних заводах. Це дозволить організувати випуск матеріалу зі зниженим вмістом сірки на російській території. Але реалізація проектів з глибокої переробки нафти і необхідна для цього реконструкція багатьох НПЗ передбачають скорочення обсягу сировини для коксування. Матеріал голчастою структури закуповується переважно за кордоном. Головними постачальниками виступають США і Японія. Ця сировина для електродної промисловості випускав і вітчизняний Новоуфімскій НПЗ. Це підприємство показало реальні можливості і по необхідному обсягу, і по необхідному якості продукції. Спочатку випускалися досвідчені, а потім і промислові партії матеріалу. Обсяг випуску залишав 1.5 тис. Тонн. Сьогодні він залежить від регулярності поставок малосірчаної дефіцитної нафти. Деякі підприємства показують досить стабільні результати з випуску матеріалів. Так, протягом останніх років в певній мірі стабілізувався якість кам`яновугільного пеку. Однак не на всіх задіяних підприємствах налагоджено випуск матеріалу марок "А" і "Б". Саме цю сировину для електродної промисловості має особливе значення, що відбивається в кількості замовлень на нього. Чи не відзначається стабільності і в випуску інших важливих матеріалів. Наприклад, це стосується піролізних пеков, які можуть виступати в якості добавки в кам`яновугільні. В окремих технологічних операціях ці компоненти вкрай необхідні. Відсутня випуск кам`яновугільного високо температурного пеку (марка "Т"). Він необхідний для отримання деяких конструкційних матеріалів вуглецевого типу.

Стан вітчизняних підприємств

Зниження уваги до проблеми постачання сировини для електродної промисловості викликало дефіцит вуглецевого матеріалу і збільшення обсягу імпорту - від 35 до 100%. Так, несвоєчасність підготовки розрізів і кар`єрів Коливанського родовища технологічних антрацитів, розташованого в Новосибірській області, і запізнювання розкривних робіт більше ніж на 5 років, викликали різке скорочення видобутку і збагачення цієї сировини. Значні зміни мали місце і в поставках матеріалів для випуску конструкційних графітів. У зв`язку з припиненням виробництва піролізного коксу в 1992-94 рр. різко скоротився їх обсяг. Виникла одна з найгостріших проблем пошуку альтернативних матеріалів вимагала негайного вирішення. Московський електродний завод, а слідом за ним і Нез (Новочеркаське підприємство) почали дослідження і роботи по розробці технології виготовлення конструкційних графітів. Для цього було налагоджено співпрацю з Сланцехіміческім комбінатом в Естонії.

Досягнення російських підприємств

Челябінський електродний завод згодом також зайнявся аналогічними роботами. В результаті проведених досліджень були запущені нові лінії на підприємстві. В результаті ЧЕЗ випустив партії різних марок конструкційних графітів на основі пекового коксу. Матеріал для них поставляють вітчизняні підприємства. Характеристики отриманих графітів відповідають тим, які виготовлені з використанням нафтового коксу. Таким чином, була вирішена задача поставок різних марок матеріалу широкого призначення. Крім цього, відновлено виготовлення і відправка на атомні електростанції продукції з конструкційних графітів, необхідних для будівництва та ремонту блоків РБМК. Для завершення освоєння пекового коксу, який виступає в якості наповнювача в конструкційних графіту, необхідно виконати певні технологічні і технічні заходи в процесі його отримання і підготовки.

характеристика матеріалів

При виробництві всіх видів вуглеграфітового сировини використовуються природні і штучні компоненти. Головною складовою в них виступає вуглець. Серед природних матеріалів слід виділити натуральні графіти і антрациту. Штучні компоненти, однак, складають основну масу вуглецевої сировини. Різні форми головного інгредієнта сировини отримують шляхом розкладання органічних сполук. Вони можуть утворитися з рідкої або газової фази. Також їх отримання можливо при розкладанні твердих з`єднанні. З газової фази утворюються, наприклад, певні сорти сажі, з рідкої, в свою чергу, - нафтового коксу. Вихідний матеріал і метод переробки мають вирішальний вплив на характеристики кінцевого продукту.

Уся сировина для електродної промисловості можна поділити на 2 групи: тверді вуглецеві компоненти і сполучні речовини. Розглянемо їх.

тверді матеріали

1. Антрацит. Він виступає в якості основного компонента вугільних блоків і електродів, що використовуються при кладці і футеровці ванн, печей та ін. Головними вимогами до антрациту є:

1. Низька сірчистість.
2. Термічна стійкість.
3. Низька зольність.
4. Механічна міцність.
5. Висока електропровідність.

Застосування антрациту в композиціях сприяє поліпшенню експлуатаційних характеристик виробів, в першу чергу їх теплопровідності.

2. Кокс. це один з найважливіших компонентів для електровугільних та електродної промисловості. Сьогодні випускається два види цього матеріалу. Перший - нафтовий - отримують за допомогою коксування нафтових залишків. Його властивості залежать від виду вихідного матеріалу. Виробництво цього виду здійснюється 2 способами. Відповідно до першого проводиться коксування в обігріваються металевих кубах. Другий спосіб - уповільнений процес в неопалюваних камерах. Другий вид отримують за допомогою переробки кам`яновугільного пеку.

графіт

Цей компонент використовується в більшості вуглеграфітових матеріалів. При введенні графіту в масу поліпшується її пластичність, знижується внутрішнє і зовнішнє тертя. Це дозволяє отримувати більш щільні електроди для зварювання та інші вироби. Навіть невеликий обсяг графіту (4-6%) позитивно впливає на властивості продукції. Зокрема, підвищується її термостійкість, тепло- і електропровідність. Головними показниками, що визначають якість марок графіту, виступають гранулометричний склад і зольність. Однак вони достатні тільки в тому випадку, коли йдеться про матеріал певного родовища і методу виготовлення. При однаковому значенні показників графіти різного походження можуть мати відмінності в інших властивостях.

Технологічний процес

Уповільнений метод отримання коксу сьогодні вважається найбільш популярним. Суть цього процесу полягає в тому, що матеріал, попередньо нагрітий до 500 градусів, закачується в ізольовані зовні не обігрівається реактори. За різними схемами в блоці може бути встановлено від 2-х до 4-х реакторів. Температура в них становить 470-480 градусів, а тиск - до 1.7 атм. Агрегат розрахований на заповнення протягом доби. Після його відключення заповнений реактор пропарюють. Це необхідно для відгону від матеріалу фракцій дистилятів нафти. Вони, в свою чергу, відправляються в колону ректифікації.