Товарные углеродные материалы представляют собой сыпучие формы порошкообразных или гранулированных химических продуктов с высоким содержанием углерода. Это весьма востребованная побочная продукция основных производственных переделов.
Производятся разные марки таких материалов, отличающиеся процентным содержанием химически чистого углерода и зольных примесей. Чаще всего обозначается сочетанием МУ (материал углеродсодержащий) с числовым индексом содержания углерода. Встречаются также другие обозначения: ГИИ (графит измельченный искусственный) и ООУ (отходы обожженные угольные).
|
Показатель |
Марка материала |
||||
|---|---|---|---|---|---|
|
МУ-99 |
МУ-90 |
МУ-95 |
МУ-80 |
МУ-60 |
|
|
Массовая доля серы, % не более |
0,1 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
1,5 |
|
Массовая доля влаги, % не более |
1 |
1 |
1 |
1 |
10 |
|
Массовая доля золы, % не более |
1 |
10 |
5 |
20 |
40 |
|
Массовая доля углерода, % не менее |
99 |
90 |
95 |
80 |
60 |
Применение углеродсодержащих материалов
Чистота углеродсодержащих материалов (зольность) считается одной из ключевых характеристик. Особо чистые используют в процессах химико-термического восстановления, в технологиях синтеза карбидов. Углеродные материалы большей зольности находят применение в металлургической отрасли (сталелитейное производство). В процессе изготовления разных марок чугуна и стали применяют технологию так называемого науглероживания расплавов металлов, к примеру, в ковше. Заключается она в доведении процентного содержания углерода в расплаве до заданных стандартом значений.
Легче всего это сделать с помощью добавления в состав расплавленного металла порошкообразного (гранулированного) науглероживателя. Для этого используют углеродсодержащие материалы необходимой марки. По составу зольного остатка они удовлетворяют следующим требованиям:
- Низкое содержание серы ‒ вредной примеси, ухудшающей антикоррозионные, электротехнические, прочностные характеристики металла.
- Предельно низкое содержание соединений азота ‒ вредной примеси, приводящей к появлению в выплавленной заготовке трещин и скрытых полостей.
Науглероживание расплава железа с помощью углеродсодержащих добавок считается одной из основных операций в технологии производства различных марок синтетического чугуна. Благодаря сыпучей консистенции и физико-химическим свойствам, науглероживатели быстро перемешиваются с расплавленным металлом, полностью и равномерно в нем растворяются.
Изготовление углеродсодержащих добавок
Для изготовления промышленных марок углеродных материалов с высоким содержанием химически чистого углерода и низким показателем зольности широко используют отходы графитового производства, а также вторичное сырье из графита, поставляемое из смежных промышленных отраслей (огарки электродов, доменных блоков, термических нагревателей; бой, отходы, стружка, отбраковка при производстве фасонных изделий из графита).
Современная технология переработки отходов и вторичного графитового сырья позволяет получать качественный высоколиквидный углеродсодержащий материал. При этом снижается себестоимость продукции графитового производства и сводятся к минимуму потери ценного сырья.
Свойства и преимущества
Науглероживатели из графитового сырья характеризуются высоким процентным содержанием чистого углерода. В их составе сведено к минимуму содержание нежелательных примесей. Гексагональная форма кристалла углерода в графите способствует лучшей его смачиваемости расплавом металла и ускоряет процесс растворения углеродсодержащего продукта. Другие существенные преимущества:
- продукт не взрывоопасен, химически устойчив и стабилен;
- не боится попадания влаги, контакта с кислотами и щелочами;
- удобен в хранении, фасовке, транспортировке;
- конкурентная стоимость в сравнении с науглероживателями других видов (из сажи, кокса, угля).
Применение графитовых углеродсодержащих материалов повышает эффективность сталелитейного производства, позволят выплавлять высококачественные марки стали и чугуна с заданными свойствами.