автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Разработка технологии получения термоантрацита в печах графитации

Экз.

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОАНТРАЦИТА В ПЕЧАХ ГРАФИТАЦИИ

Специальность 05.17.11 - технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в ЗАО "Новосибирский электродный завод"

Научный руководитель:

- доктор технических наук Селезнев Анатолий Николаевич

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, с.н.с. Перевезенцев Валентин Петрович

- доктор технических наук Апалькова Галия Давлетханова

Ведущая организация: ОАО "Челябинский электродный завод"

Защита состоится 28 декабря 2004 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 217.010.01 в ФГПУ "НИИграфит" по адресу: 111141, г.Москва, ул. Электродная, дом.2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП "НИИграфит"

Афтореферат диссертации разослан 25 ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современные требования к электродной продукции предусматривают применение углеродистого сырья с различной степенью его термообработки, что определяется технологическими параметрами и конечной температурой процесса его нагрева. Так, даже в составе одного электролизера применяют аноды с углеродным наполнителем, прокаленным при температуре 1000°С, и катодные блоки с наполнителями, термообработанными при температурах 1300 и 1700-2200°С. Всё большее применение получают катодные блоки с наполнителем, графитированным при температуре 2500-2800°С.

Основным сырьем, используемым Новосибирским электродном заводом (НовЭЗ) для производства угольных электродов, катодных блоков электролизеров, товарных масс, служит антрацит Горловского, Колыванского и Ургунского разрезов Горловского бассейна. Антрацит этих разрезов существенно отличается по своим свойствам от хорошо изученного Донецкого антрацита, традиционно используемого в электродной промышленности. Недостаточно изучены особенности петрографического состава этих антрацитова также влияние термической обработки, на изменение их структуры и свойств. Все эти сведения особенно важны с учетом того, что антрациты трех разрезов используются на заводе в смеси с нерегулируемым, как правило, соотношением.

Поступающий на завод антрацит термообрабатывается при температуре 1300°С во вращающихся трубчатых печах, или при температуре 1800°С - в электрокальцинаторе.

Вращающиеся трубчатые печи имеют высокую производительность. Однако, такие печи характеризуются большими потерями прокаливаемого сырья. Это обусловлено реализованной в них схемой прямого нагрева прокаливаемого сырья теплом, образующимся за счет сжигания газового топлива непосредственно в зоне прокалки. Указанное приводит к частичному сгоранию обрабатываемого сырья, преимущественно мелких фракций. Суммарные потери материала, с учетом уноса, превышают 20%.

В электрическом кальцинаторе достигаются температуры обработки в среднем до 1800°С, что существенно снижает электросопротивление материала. Однако по сечению электрокальцинатора градиент температуры может достигать 500°С и более, что отражается на равномерности свойств получаемого термоантрацита. Дальнейшее повышение температуры обработки антрацита в электрокальцинаторе связано с техническими трудностями.

Известно, что при графитации электродной продукции керновая и теплоизоляционная углеродная пересыпка прогревается до высоких температур. Так, при температуре графитации электродов 2800°С, пересыпка прогревается от ~1000°С около стенок печи до 2800°С в зоне керна. Исходя из этого, представилось целесообразным использовать тепло, образующееся в печах графитации при графитации

термообработанного углеродного материала с последующим использованием его в качестве наполнителя для некоторых видов углеграфитовой продукции.

Целью работы являлась разработка технологии термической обработки антрацита в печах графитации за счет использования тепла, выделяющегося при графитации углеродной продукции и опробование термоантрацита в качестве сырья для изготовления электродной массы и углеграфитового материала для изготовления подовых и боковых блоков алюминиевых электролизеров.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Выполнение комплексного исследования структуры и свойств антрацитов Горловского, Колыванского и Ургунского разрезов Горловского бассейна. Определение их химического, петрографического состава и структурных характеристик. Установление закономерностей изменения структуры и свойств данных антрацитов при их термической обработке.

2. Проведение опытно-промышленных кампаний графитации электродов с применением в качестве пересылочных материалов антрацита и термоантрацита в целях их дополнительной термообработки. Установление распределения температур в печи и определения свойств получаемого термоантрацита по объему печи графитации.

3. Определение структуры и свойств полученного в печи графитации термоантрацита и сопоставление их со структурой и свойствами газокальцинированного и электрокальцинированного термоантрацитов.

4. Разработка и освоение технологии получения термоантрацита в печах графитации за счет использования тепла, выделяющегося при графитации углеродной продукции; внедрение ее на ЗАО «НовЭЗ».

5. Выпуск опытных партий электродной массы и подовых и боковых блоков алюминиевых электролизеров на основе термоантрацита, полученного в печах графитации. Сопоставление их свойств со свойствами серийно производимых изделий.

Научная новизна.

Определены структурные характеристики, химический и петрографический составы антрацитов Колыванского, Горловского и Ургунского разрезов, поступающих на Новосибирский электродный завод. Показано, что эти антрациты относятся к ряду фюзинитовых и отличаются между собой содержанием в них петрографических компонентов.

Впервые экспериментально установлены закономерности изменения структуры и свойств фюзинитового антрацита в зависимости от температуры и времени термической обработки (кинетический режим). Выделены две характерные температурные области изменения структуры и свойств. До 1600°С - медленное изменение структурных параметров и электросопротивления материала и выше 1600°С - резкое изменение структурных параметров, электросопротивления и микротвердости.

В результате исследования процесса термообработки антрацитов Горловского бассейна показаны характерные особенности для этих углей: замедленный процесс графитации и замедленное изменение показателя надмолекулярной перестройки - показателя текстуры. Это свидетельствует о высокой стабильности надмолекулярной структуры фюзинитовых антрацитов, которая определяет ряд их свойств - повышенную термостойкость и твердость. Показано также, что используемые в технологиях «НовЭЗа» антрациты Горловского бассейна при термической обработке изменяют структуру по близким зависимостям, что научно обосновывает возможность их переработки и использования в смеси.

Экспериментально установлены уровень и отличия в свойствах материала при высокотемпературной обработке в объеме печи графитации. Максимальной температуры нагрева материал достигает в области керна печи. По мере удаления от керна печи в сторону ее стенок, температура снижается, о чём свидетельствуют измерения температуры пересыпки в различных ее точках и значения удельного электрического сопротивления материала из различных зон печи.

Определены структура и свойства термоантрацитов, полученных во вращающихся печах, в электрокальцинаторе и в печах графитации. Показано, что степень термообработки термоантрацитов в рассмотренных промышленных агрегатах различна. Наименьшая из них относится к вращающимся трубчатым печам, промежуточное место занимает электрокальцинатор. Суммарная проба термообработанного материала в печи графитации имеет наименьшую величину УЭС. Рентгеноструктурные характеристики подтверждают различия свойств изученных материалов, полученных в различных агрегатах.

Установлены закономерности изменения свойств термоантрацита АПГ в зависимости от крупности его частиц.

Практическая значимость.

Предложена и разработана промышленная технология получения в печах графитации наполнителя углеродных материалов за счет использования тепла, выделяющегося в процессе графитации электродной продукции. Разработанная технология внедрена на ЗАО «Новосибирский электродный завод».

Получен углеродный материал с характеристиками: р = 510 мкОм-м и Указанное подтверждено на промышленных кампаниях

графитации с получением материала с указанными свойствами (более десяти кампаний).

С начала 2004 года электродная масса на основе материала АПГ поставляется на ООО «Братский ферросплавный завод», где успешно используется в качестве самообжигающихся анодов при получении ферросплавов.

Выпуск промышленных партий электродной массы и опытно-промышленных партий материала для подовых и боковых блоков показал,

что углеродный материал высокотемпературной обработки (АПГ) является перспективным сырьем для производства углеграфитовой продукции. Его использование позволяет снизить содержание графита в шихте или заменить ЭКА без ухудшения свойств углеродной продукции.

Положения, выносимые на защиту.

Обоснование и выбор технологии получения термоантрацита за счет его высокотемпературной обработки в печах графитации с последующим его применением в качестве сырья для производства углеграфитовой продукции.

Установленные закономерности изменения структуры и свойств антрацитов Горловского бассейна при их термообработке.

Технология получения материала при высокотемпературной обработке антрацита в печах графитации.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на VII международной конференции «Алюминий Сибири 2001» (г.Красноярск, 2001 г.), VIII международной конференции «Алюминий Сибири 2002» (г. Красноярск, 2002 г.), I международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедения, технологии», (г. Москва, 2002 г.), II международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедения, технологии», (г. Москва, 2003 г.), IX международной конференции «Алюминий Сибири 2003» (г. Красноярск, 2003 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных статей и тезисов к докладам, получено положительное решение по заявке на патент РФ.

Объем работы.

Диссертация изложена на 130 страницах, содержит 35 таблиц, 32 рисунка, библиографический список из 100 наименований и 5 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность разработки и освоения технологии получения углеродного материала высокотемпературной обработки в печах графитации за счет использования тепла, выделяющегося при графитации электродной продукции. Показана целесообразность использования этого материала в качестве наполнителя для некоторых видов угольной продукции.

Первая глава посвящается обзору предшествующих исследований в области структуры и свойств антрацитов и возможностей использования их как сырья электродной промышленности. Проведенный анализ структуры и свойств антрацитов Горловского бассейна показывает, что они относятся к фюзинитовым антрацитам и представляют уникальный сырьевой материал для электродной промышленности.

Особенности петрографического состава придают этим антрацитам особые свойства (пониженная анизотропия, повышенные термостойкость и прочность и т.д.), которые могут обеспечить высокое качество электродных изделий. Вместе с тем повышенное содержание микрокомпонентов группы фюзинита определяет их повышенные структурную жесткость, электропроводность, реакционную способность.

Показано, что в литературе недостаточно внимания уделено структурным преобразованиям антрацитов Горловского бассейна при их высокотемпературной обработке. Отсутствуют данные об особенностях структуры и ее преобразованиях при нагреве антрацитов различных разрезов бассейна, составляющих сырьевую базу Новосибирского электродного завода. Это особенно актуально, т.к. антрациты с разрезов поступают на Листвянскую обогатительную фабрику и далее используются на НовЭЗе в смеси в различных соотношениях, как единый материал. Показано, что в настоящее время в электродной промышленности имеет место тенденция использования термоантрацита с повышенными температурами обработки.

Во второй главе рассмотрены объекты и методы исследований, приводится краткое описание используемого оборудования.

Объекты исследований: антрациты Горловского бассейна, термоантрацит, полученный в печах графитации (антрацит печей графитации - АПГ); в качестве сравнения с его свойствами - термоантрациты, полученные во вращающейся трубчатой печи (ГКА) и электрокальцинаторе (ЭКА).

Объектами исследования являлись также образцы электродной массы и материал для подовых и боковых блоков, полученные на основе термоантрацита марки АПГ.

Приведена краткая геолого-промышленная характеристика Колыванского, Горловского и Ургунского месторождений.

В таблице 1 приведены химические характеристики и свойства исходных антрацитов. Содержание золы (Ай), серы (Б/1), выход летучих веществ (Уа'), содержание у г л е р и водоро ДНЙ^кр отвердость и удельное электросопротивление (р ) мало отличаются от приводимых в литературе.

Таблица 1 - Химические характеристики и свойства исходных антрацитов

Месторождение % > % у<Ш % с"а|, % % Ни, ГПа Р. Ом*м

Горловское 1,7 0,22 3,2 95,6 2,1 0,69 1,3

Колыванское 1,6 0,13 1,7 95,8 1,9 0,78 0,7

Ургунское 2,9 0,13 2,5 96,1 1,8 0,80 0,8

Данные петрографического анализа представлены в таблице 2. Они подтверждают, что изучаемые антрациты фюзинитовые, содержание отощающих микрокомпонентов растет от Горловского антрацита к Ургунскому, средняя отражательная способность (Ro) приблизительно одинакова, но анизотропия отражения витринита (A0 ] )в ряду несколько уменьшается.

Таблица 2 - Данные петрографического анализа антрацитов

Месторождение V, Sv F Rü 14 maxi % 14 mim % Rucp„ % AV %

Горловское 38 12 50 6,1 3,0 5,06 61

Колыванское 23 9 62 6,0 3,2 5,07 55

Ургунское 6 1 93 6,0 3,2 5,07 55

где: V,, Sv, F - группы микрокомпонентов витринита, семивитринита и фюзинита.

R^cp. = 2/3 R тах+ 1/3 R min

A R = (R шах - R min)/ R CP

Образцы электродной массы и подовых блоков изучались в соответствии с технологической инструкцией производства угольной продукции - ТИ 2-02-01.

В работе приводятся характеристики общепринятых методов, использованных при оценке свойств сырьевых материалов и изготовленных на их основе обожженных образцов. Кроме этого приведены рентгеновские методы определения показателей структуры и текстуры антрацитов и термоантрацитов. Приводятся лабораторные методы термической обработки антрацита.

Отбор проб исходного антрацита, термоантрацита из печи графитации, трубчатой печи и электрокальцинатора проводился в соответствии с ГОСТ 10742 - 71 (Методы отбора и подготовки проб для лабораторных испытаний).

Основным оборудованием для проведения экспериментов являлись промышленные печи графитации. Для выпуска графитированных электродов на Новосибирском электродном заводе установлены печи секций №1,2. В каждой секции имеется по 8 печей с длиной керна 35 м каждая. Тип печей -П-образная печь, полупечи соединяются между собой графитированными блоками.

В графитировочных печах применяется технология графитации Ачессона.

Внутренние размеры полупечей

Печи Длина, мм Ширина, мм Высота, мм

Секция 1,2 17500 3200 3500

Кроме печей графитации дано краткое описание вращающейся трубчатой печи (УВП-60х3,5) и электрокальцинатора (ИЭ Т-10).

В третьей главе приводятся результаты исследований структуры исходных антрацитов трех разрезов (Горловского, Колыванского, Ургунского), а также исследований изменения структурных параметров и свойств антрацитов в зависимости от температуры и времени их нагрева.

В таблице 3 приведены данные расчета параметров структуры и текстуры антрацитов. Межплоскостные расстояния ^002) антрацитов равны, высота кристаллитов (Ьс) незначительно уменьшается в рассматриваемом ряду, несколько выше размер слоя (Ьа). Показатели текстуры антрацитов уменьшаются от Горловского к Ургунскому, растет показатель изотропности (А) и уменьшается показатель текстуры (Т). Но эти отличия не носят принципиального характера.

Таблица 3 - Показатели структуры и текстуры исходных антрацитов

Месторождение ^ 002? нм Ьс, нм Ьа, нм п к А Т

Горловское 0,348 1,60 3,10 4,0 3,1 0,70 0,14

Колыванское 0,348 1,50 3,70 3,3 2,0 0,81 0,10

Ургунское 0,348 1,45 3,10 3,0 1,8 0,83 0,07

где: d002 - среднее межплоскостное расстояние, Ьс и Ьа средние высота и диаметр пакета слоев, п, к, А, Т - показатели текстуры.

Кинетические исследования антрацита Горловского месторождения проводили по методике, изложенной в главе 2.

В выбранных температурно-временных условиях характер рентгенограмм показывает, что структура термоантрацитов оставалась турбостратной. Результаты изменения структурных параметров в зависимости от времени нагрева (в условиях скоростного нагрева и охлаждения) представлены на рисунке 1. Полученные данные позволяют сделать вывод, что при всех температурах изменение структурных параметров происходит в основном в течение 120 мин. (2 часа).

Влияние температуры и времени термообработки на изменение структуры и свойств антрацита Горловского разреза представлена на рисунке 2.

Из приведенных на рисунке зависимостей следует, что температура 1600 °С является границей области, до которой структурные параметры Ьс и Ьа изменяются мало, но наблюдается уменьшение d002-Электросопротивление в интервале 1200 - 1400 °С изменяется мало, микротвердость при 60-120 мин. выдержки растет, затем начинает уменьшаться. При дальнейшем нагреве протекают структурные

О 30 60 120 240

Время термообработки, мин

Рисунок 1 - Кинетические кривые изменения с1оо2. Ьс, и Ьа при термообработке антрацита Горловского месторождения. 1 - температура 1200°С; 2 - 1400°С; 3 - 1600°С; 4 - 1800°С; 5-2000°С.

Температура, °С

Рисунок 2 - Характер изменения межслоевого расстояния ёоог» удельного электросопротивления р и микротвердости Ц, с температурой и временем термообработки антрацита Горловского месторождения. 1 -выдержка 0 минут, 2 - выдержка 30 минут, 3 - выдержка 60 минут, 4 -выдержка 120 минут, 5 - выдержка 240 минут.

преобразования в границах двумерной турбостратной структуры -уменьшаются микротвердость и электросо-противление. Поэтому неоднородность температурного поля в 200 -300°С здесь будет приводить к значительной неоднородности структуры и свойств термоантрацитов -двукратной разнице в микротвердости, электросопротивления, значительной разнице в плотности и других свойствах.

В связи с неполной и противоречивой информацией в литературе о структурных преобразованиях при высокотемпературной обработке антрацитов различных месторождений Горловского бассейна представило научный и практический интерес изучить эти преобразования в одинаковых условиях нагрева.

Результаты изменения показателей структуры и текстуры образцов антрацитов Горловского, Колыванского и Ургунского разрезов при их высокотемпературной обработке представлены на рисунках 3-6

Межплоскостное расстояние d002 наиболее часто используется для характеристики структурных преобразований. В настоящем случае (рисунок 3) оно при нагреве до 1000 °С вначале возрастает, но затем уменьшается. По-видимому, это эффект релаксации внутренних напряжений. При этом наблюдается уменьшение высоты пакета слоев Ьс (рисунок 4), но средний размер слоя Ьа увеличивается (рисунок 5).

Преобразования в рамках двумерной структуры с уменьшением межслоевого расстояния d002 и ростом Ьс и Ьа протекают до температуры -2200 °С, затем начинается непосредственно процесс графитации с формированием трехмерного кристаллита и протекает он сравнительно быстро. Характерно , что к этому моменту показатели структуры антрацитов выравниваются и далее они близки. Значения размеров кристаллитов отличаются в пределах точности определений.

Граничная область соответствует межслоевому расстоянию d002 =0,343 -0,344 нм, Ьс -6-7 нм, Ьа -10 нм, что характерно для всех углеродных материалов. Для антрацитов Донбасса начало трехмерного упорядочения смещено к 2000 °С, еще раньше оно начинается у коксов.

Таким образом, наблюдается замедленная графитация фюзинитовых антрацитов Горловского бассейна, но для изученных месторождений процесс протекает с близкими скоростями.

Показатели предпочтительной ориентации Т (рисунок 6) , изменяются компланарно, до 1600 °С они близки между собой, однако затем несколько быстрее показатель начинает расти для термоантрацита Горловского месторождения. По-видимому, это проявление повышенного содержания в нем витринитовых составляющих.

¿002.™ 0,360 г^-

0,355 -

-^I--- . ■ I ■ ■ ■ ■ I --

1000 1500 . 2000 2500

Температура, С

Рисунок 3 - Изменение межплоскостного расстояния ё002 антрацитов температурой термообработки. 1 - антрацит Горловского разреза, 2 антрацит Колыванского разреза, 3 - антрацит Ургунского разреза, — антрацит Донбасса.

Рисунок 4 - Изменение средней высоты пакетов слоев ¿с антрацитов с температурой термообработки. 1 - антрацит Горловского разреза, 2 -антрацит Колыванского разреза, 3 - антрацит Ургунского разреза.

0 1000 1500 2000 2500.

Температура, С

Рисунок 5 - Изменение среднего размера углеродных слоев антрацитов с температурой термообработки. 1 - антрацит Горловского разреза, 2 -антрацит Колыванского разреза, 3 - антрацит Ургунского разреза.

Показатель текстуры, отн. ед.

/

1000 1500 2000 2500

Температура, С

Рисунок 6 - Изменение показателя текстуры Т фюзинитовых антрацитов с температурой термообработки. 1 - антрацит Горловского разреза, 2 -антрацит Колыванского разреза, 3 - антрацит Ургунского разреза, 4 -антрацит Донбасса.

Таким образом близкий характер изменения структурных показателей антрацитов Горловского бассейна обосновывает возможность их термообработки и использования в смеси без заметных различий в качественных показателях электродной продукции.

В главе четвертой рассмотрена новая технология получения углеродного сырья в периферийных зонах печей графитации электродной продукции за счет использования тепла, выделяющегося из графитируемого материала. При разработке технологии ставилась задача по выбору материалов для теплоизоляции и керновой пересыпки печи с учётом возможности их дальнейшего использования в качестве наполнителя для производства угольной продукции.

На рисунке 7 приведена схема поперечного сечения печи.

Согласно приведенной схеме при проведении опытно-промышленной кампании графитации электродов диаметром 450 мм они засыпались керновой пересыпкой (обожженный бой, фракция -20) в количестве 56 т, загружалось прокаливаемое углеродное сырье - антрацит обогащенный (фракция -20) в количестве 195 т и в качестве теплоизоляционного слоя у стенок печи использовался газокальцинированный термоантрацит (фракция -20) в количестве 56 т. Суммарный выгруженный из печи пересылочный материал назван термоантрацитом печи графитации - АПГ.

У///

/¿////¿///О//¿//¿/(////////у///////////////// '///////г/////////////;////////'/////////*/;/////////;//////*//*/////////.

Рисунок 7 - Схема поперечного сечения печи графитации.

1 - графитируемая продукция, 2 -керновая пересыпка, 3 -обогащенный антрацит, 4 - термоантрацит, 5 - теплоизоляция, 6 - стенки и подина печи.

После охлаждения печи было экспериментально установлено распределение свойств углеродного материала высокотемпературной обработки по объему печи графитации. Наиболее интенсивному прогреву подвергается материал на участке расположения керна. Левее и правее от керна, в сторону стенок печи, интенсивность прогрева снижается, о чём свидетельствуют измерения температур, значения удельного электрического сопротивления и истинной плотности материала. Так, например, в центральной части печи величина удельного электрического сопротивления пересыпки над керном составляет 139 мкОмм, у керна справа - 327 мкОмм, у правой стенки - 896 мкОмм. Значения этого показателя у левой стенки получены 863 мкОмм, у керна слева - 352 мкОмм и над керном -163 мкОмм. Истинная плотность изменяется от 1,81 до 1,90 г/см3. По специально разработанной схеме по объему печи было отобрано и изучено 66 проб материала. Из отобранных в разных зонах проб отбирались равные части материала для составления сборных проб по каждой зоне и по печи в целом. Так, в рассматриваемой кампании среднее по печи электросопротивление составило УЭС - 510 мкОмм, а средняя истинная плотность Бн = 1,84 г/см3.

Еще раз следует отметить, что продукт высокотемпературной обработки, как указано выше, включает в себя три разных вида исходных материалов (дроблёный обожжённый бой, термоантрацит, обогащенный антрацит). Каждый из этих материалов обладает присущими только ему физико-химическими свойствами, которые под воздействием высоких температур изменяются также по-разному. Это сказывается на различии значений показателей качества материала высокотемпературной обработки. Кроме того, на величину такого важного параметра как удельное электрическое сопротивление влияет место расположения исходного материала в печи. Поэтому средние значения свойств материала по печи носят несколько условный характер.

Кроме этого, для проведения дополнительных исследований были отобраны специальные пробы термообработанного антрацита:

в центре печи из слоя термоантрацита около керновой пересыпки; в центре печи из слоя термоантрацита в засыпке в 300 мм от керна; в центре печи из слоя термоантрацита в засыпке в 500 мм от керна; в центре печи из середины теплоизоляционного слоя термоантрацита (50 мм от стенки печи).

В этих же точках была измерена температура пересыпки в период стационарного теплового режима при достижении максимальных температур в печи. В таблице 4 приведены значения температуры пересыпки в точках отбора проб, а также показатели ее структуры и свойств.

Таблица 4 - Температура пересыпки в точках отбора проб в печи графитации и показатели структуры и свойств материала высокотемпературной обработки_

Место отбора пробы Температура, °С <1оо2> нм Ьс, нм Ьа, нм УЭС мкОм-м Истинная плотность п 3 Зола, %

центр печи графитации, ниже керна 2750 0,336 23,0 126 340 1,9 2,8

300мм от керна 1800 0,338 18,3 51,0 570 1,84 3,0

500мм от керна 1300 0,342 19,0 70,0 720 1,80 3,0

50мм от стенки печи 800 960 1,81 3,3

Сопоставление величин электросопротивления термообработанного антрацита при равных величинах измеренных температур в промышленной печи и в лабораторных условиях (рисунки 3-6, глава третья) показало удовлетворительные результаты. Разница в значениях электросопротивления может быть объяснена недостаточной точностью измерения температур в промышленных условиях.

Заслуживает внимания различие показателей структуры материала, обработанного при равных температурах в печи графитации и в лабораторных условиях. Как указывалось выше, время выдержки термообработки при заданной температуре в лабораторных условиях в печи Таммана составляло 240 минут, в промышленных же условиях оно достигало нескольких суток. Поэтому, большая степень совершенства кристаллической структуры термообработанного антрацита в печи графитации объясняется большей длительностью термообработки его в промышленных условиях. Об этом упоминается и в литературе - для завершения структурных преобразований антрацита при высоких температурах необходимо время не менее 40 - 50 часов. Этот факт показывает существенное преимущество технологии получения термоантрацита в печах графитации по сравнению с вращающимися трубчатыми печами и электрокальцинатором, время термообработки антрацита в которых ограничено несколькими часами.

Таким образом, за счет использования тепла графитации электродной продукции в печи графитации получен углеродный материал высокотемпературной обработки, состоящий из термоантрацита с указанным выше электросопротивлением и графитированным боем угольных заготовок с электросопротивлением р = 130 - 140 мкОмм. В связи со сложностью раздельной выгрузки из печи графитации керновой пересыпки (графитированного боя) и термоантрацита было решено использовать полученный комбинированный углеродный материал - АПГ, как новый наполнитель угольной продукции.

В пятой главе работы приводятся результаты исследования свойств, характера рентгенограмм и показателей структуры термоантрацитов, полученных в промышленных агрегатах различного типа. Кроме этого в конце раздела приводятся результаты исследования изменения свойств термоантрацита АПГ в зависимости от крупности его частиц.

Были изучены свойства термоантрацитов, полученных в следующих промышленных агрегатах:

в печи графитации (АПГ)

во вращающихся печах барабанного типа, обогреваемых природным

газом, при максимальной температуре 1250-1300°С (ГКА); в электрокальцинаторе при максимальной температуре 1750-1800°С (ЭКА).

В случае электрокальцинатора образцы были отобраны на выходе термоантрацита из центральной и периферийной зон агрегата.

В таблице 5 приведены показатели структуры и свойств разных термоантрацитов, полученных в промышленных агрегатах различного типа.

Для более полного представления о структуре термоантрацита дополнительно проведен анализ характера дифрактограмм образцов.

Таблица 5 - Показатели структуры и свойств термоантрацитов, полученных в _промышленных агрегатах различного типа.

Агрегат Образец

¿002. нм

1х, нм

Ьа, нм

УЭС ммкОмм

Истинная плотность п 3

И. 1 /см

Зола,

Газокальци-нированный

0,345

2,27

4,0

1000

1,74

2,9

Электрокальцин. _край_

0,345

2,25

4,6

824

1,75

2,6

Электрокальцин. центр_

0,338

12,5

29,0

350

1,92

3,5

Электрокальцин, суммарная проба

0,342

8,5

16

650

1,83

2,7

Печь графитации, центр печи, ниже керна, Т = 2750°С

0,336

23,0

126

420

1,9

2,8

300мм от керна, Т= 1800°С

0,339

18,3

51,0

610

1,84

3,0

500мм от керна, Т= 1300°С

0,345

19,0

70,0

720

420

3,0

50мм от стенки печи, Т = 800°С

960

1,81

3,3

Печь графитации, сборная проба по печи в целом

510

1,84

3,3

Из анализа выполненных исследований следует: Степень термообработки термоантрацитов в рассмотренных промышленных агрегатах различна. Наименьшая из них (УЭС - 1000 ммкОмм, Ои, = 1,74 г/см3) относится к вращающимся трубчатым печам. Промежуточное место занимает электрокальцинатор. Характеристики суммарной пробы получаемого термоантрацита составляют: УЭС -650мкОмм, Однако, как показали анализы проб

термоантрацита, отобранного из центральной и периферийной части электрокальцинатора, свойства их существенно отличаются, что говорит о неравномерности свойств термоантрацита, получаемого в электрокальцинаторе (УЭС от 350 до 820 мкОмм).

Суммарная (сборная) проба термообработанного материала по печи графитации по сравнению с трубчатой печью и электрокальцинатором имеет наименьшую величину УЭС - 510 мкОмм и. Ои=1,84 г/см3. Однако, следует отметить, что суммарная проба включает в себя термообработанные обогащенный антрацит фракции -20, теплоизоляционный термоантрацит фракции -20 и керновую пересыпку (обожженный бой фракции -20), имеющие отличающиеся характеристики. Кроме того, пробы термообработанного обогащенного антрацита фракции-20, отобранные из разных зон печи, имеют различные показатели свойств материала. По направлению от центра печи к периферии УЭС увеличивается от 420 до 720 ммкОмм, уменьшается истинная плотность Ои от 1,9 до 1,82 г/см3. Особое место занимает пересыпка в слое теплоизоляции. Как указывалось выше ее УЭС после проведения процесса составляет величину 890-950 мкОмм.

Рентгеноструктурные характеристики рассмотренных материалов подтверждают изложенные выше различия свойств, полученных в различных агрегатах термоантрацитов, а также подтверждают различия свойств материала в разных зонах печи графитации.

Установлены закономерности распределения свойств термоантрацита АПГ в зависимости от размера его частиц. Показано, что с уменьшением их размера удельное электросопротивление материала снижается, значение истинной плотности возрастает, изменяются упруго-пластические свойства, возрастает сорбционная способность. Крупные частицы термоантрацита (фракция+13) имеют высокое электросопротивление, их рентгеноструктурные характеристики близки к исходному антрациту. Очевидно они содержат большое количество плохографитирующейся фюзинитовой составляющей и, кроме этого, находились в зоне термической обработки при температурах порядка 1300°С, обеспечивающих их высокую стойкость (прочность) к измельчению.

В главе шестой рассмотрены результаты использования материала марки АПГ при производстве электродной массы, материала для подовых и боковых блоков алюминиевых электролизеров.

Работы проводились на опытном участке завода и в промышленных условиях.

На основе материала АПГ была изготовлена электродная масса для Братского завода ферросплавов. Изготовление массы осуществлялось в соответствии с действующей технологической инструкцией ТИ-2-02-01. Качественные показатели массы приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Качественные показатели цилиндрической массы для ООО «Братский завод ферросплавов»

Материал Коэффициен т текучести УЭС, мкОм-м о раз, МПа Летучие, % Зольность, %

Требования НТД 1,8-2,3 н/б 80 н/м 1,8 13-16 н/б 6,5

Масса на ЭКА 2,1 61 2,6 13,9 2,1

Масса на АПГ лабораторная 2,2 59 2,9 14,3 2,2

Масса на АПГ промышленная 2,1 74 2,2 13,2 2,3

Из приведенных данных следует, что электродная масса, изготовленная с использованием в качестве сырья АПГ, соответствует требованиям ТУ 48-12-8-88 «Масса электродная» марка «С», а по техническим характеристикам блика к массе на ЭКА.

В 2004 году все поставки электродной массы на ООО «Братский завод ферросплавов» осуществляются только на основе материала АПГ, где она успешно используется в качестве самообжигающихся анодов при получении ферросплавов.

Качественные показатели материала для опытных подовых и боковых блоков в сравнении с блоками, изготовленных с использованием традиционного сырья, приведены в таблице 7.

Качество опытных подовых блоков практически соответствует качеству подовых блоков, изготовленных на ЭКА (ПБ-30). Необходимо отметить значительное снижение модуля упругости перпендикулярно оси прессования опытных блоков по сравнению с блоками на ЭКА. Снижение модуля упругости компенсировало снижение прочности на изгиб, наблюдаемое на промышленных опытных блоках, так как прочностной характеристикой блоков является не сам показатель прочности, а отношение прочности к модулю упругости.

Снижение количества графита в исходной шихте до 15 % при замене ГКА на АПГ практически не повлияло на качество боковых блоков, за исключением показателя прочности на изгиб, что закономерно повторяется, как на подовых, так и на боковых блоках.

Таблица 7- Качественные характеристики углеграфитового материала для подовых и боковых блоков опытных партий

ю

Показатель Подовые блоки Боковые блоки

Требования заказчиков Опытные Серийные Требов. заказ. ББ 0,8 Опытные Серий ные

ПБ-30 ПБ-40 Парт.1 Парт.2 Печь 8, к19 Печь 7, к13

Кажущаяся плотность, г/см3, H.М. I,53 H.М. I,54 1,58 1,59 1,58 н.м. 1,52 1,58 1,58 1,54

Действительная плотность, г/см3, H.М. I,90 H.М. I,85 1,91 1,90 1,92 н.м. 1,83 1,92 1,89 1,90

Пористость, %, н.б.22 н.б.20 19 18 18 н.б.22,0 17,5 20,0 19,0

Предел прочности, МПа, при сжатии при изгибе Н.М. 24 7 Н.М. 26 9 41,0 8,3 33,7 9,6 ' 53,1 14,5 н.м. 24 8 40,4 8,6 48,3 9,0 50 11,7

Модуль упругости, ГПа, н.б 10,0 н.б 13,0 7,9 8,0 12,5 - - - -

Относительное удлинение, %, н.б 0,6 н.б 0,7 0,23 0,23 0,3 н.б 0,8 0,6 0,6 0,6

Теплопроводность, Вт/м град, н.м. 10 н.м. 8 9 11 11 н.м. 8 10 9 8,8

КТР(20-520) СхЮ" 6, К"1 4,0 4,0 3,2 3,5 3,2 4,0 3,2 3,3 3,1

Зольность, %, н.б.4,5 н.б.4,5 2,0 - 1,9 н.б.4,5 2,8 1,9 1,9

Примечание: содержание графита в опытной партии боковых блоков -15%, в серийных - 40%.

В результате промышленного изготовления опытных блоков и электродной массы показано, что АПГ является перспективным сырьем для производства угольной продукции. При его использовании возможно снижение содержания графита в шихте или использование АПГ вместо ЭКА без ухудшения свойств подовых и боковых блоков и электродных масс.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Предложена и разработана промышленная технология получения в печах графитации Ачессона углеродного материала высокотемпературной обработки за счет использования тепла при графитации электродной продукции. Разработанная технология внедрена на ЗАО «Новосибирский электродный завод».

2. Определены структурные характеристики, химический и петрографический составы антрацитов Колыванского, Горловского и Ургунского разрезов, поступающих на Новосибирский электродный завод. Показано, что эти антрациты относятся к ряду фюзинитовых, с отличающимся содержанием в них петрографических компонентов, а также с различающимися структурными показателями.

3. Впервые экспериментально установлены закономерности изменения структуры и свойств фюзинитового антрацита в зависимости от температуры и времени термической обработки (кинетический режим). Выделены две характерные температурные области изменения структуры и свойств. До 1600°С - медленное изменение структурных параметров и УЭС материала и выше 1600°С - резкое изменение структурных параметров, УЭС и микротвердости.

4. Для ряда фюзинитовых углей экспериментально подтвержден характерный замедленный процесс графитации и замедленное изменение показателя надмолекулярной перестройки - показателя текстуры. Это свидетельствует о высокой стабильности их надмолекулярной структуры и определяет ряд их свойств - повышенную термостойкость и твердость. Показано также, что антрациты Горловского бассейна при термической обработке изменяют структуру по близким зависимостям, что научно обосновывает возможность их переработки и использования в смеси.

5. Проведены опытно-промышленные кампании графитации электродной продукции с получением углеродного материала высокотемпературной обработки. Экспериментально установлено распределение свойств материала высокотемпературной обработки по объему печи графитации.

6. Проведены сравнения структуры и свойств термоантрацитов, полученных в различных промышленных агрегатах. Показано, что степень термообработки термоантрацитов в них различна. Наименьшая из них (УЭС - 1000 мкОмм, Ои, = 1,74 г/см3) относится к вращающимся трубчатым печам. Промежуточное место занимает электрокальцинатор, где характеристики

суммарной пробы получаемого термоантрацита составляют: УЭС -650мк0мм, Ои=1,83 г/см3. Свойства термоантрацита, отобранного из центральной и периферийной части электрокальцинатора, существенно отличаются (УЭС от 350 до 825 мкОмм). Суммарная (сборная) проба термообработанного в печи графитации материала имеет наименьшую величину УЭС - 510 мкОмм и Ои=1,84 г/см3. Однако, различие свойств материала высокотемпературной обработки по объему печи весьма существенно. Суммарная проба включает в себя термообработанные обогащенный антрацит, теплоизоляционный термоантрацит и керновую пересыпку (обожженный бой, фракции), имеющие отличающиеся характеристики. Кроме того, показано, что пробы термообработанного обогащенного антрацит, отобранные из разных зон печи, имеют различные показатели свойств материала. Более того, как показали специальные исследования, свойства термоантрацита меняются и с изменением крупности его частиц.

Рентгеноструктурные характеристики подтверждают различия свойств термоантрацитов, полученных в различных агрегатах, а также подтверждают различия свойств материала в разных зонах печи графитации. 7. Выпуск опытно-промышленных партий электродной массы, материала для подовых и боковых блоков показал, что углеродный материал высокотемпературной обработки (АПГ) является перспективным сырьем для производства угольной продукции. Для обеспечения опытных работ по производству угольной продукции на заводе проведены промышленные кампании графитации с получением материала АПГ.

Электродная масса, изготовленная с использованием АПГ в качестве сырья, соответствует требованиям ТУ 48-12-8-88 «Масса электродная» марка «С», а по техническим характеристикам близка к массе на ЭКА.

В 2004 году все поставки электродной массы на ООО «Братский завод ферросплавов» осуществляются только на основе материала АПГ.

По физико-механическим показателям подовые и боковые блоки опытных партий, изготовленные с использованием материала АПГ, соответствуют требованиям ТУ 1913-109-021-2003 «Блоки подовые для алюминиевых электролизеров» марки ПБ-40 и ТУ 1913-109-014-2003 «Блоки боковые и угловые для алюминиевых электролизеров».

Содержание диссертации опубликовано в работах:

1.Пирогов В.И., Селезнев А.Н. Использование термоантрацита марки АПГ при производстве углеродной продукции на Новосибирском электродном заводе. // Цветная металлургия.- 2004.- №11.- С. 38-40

2. Пирогов В.И., Селезнев А.Н. Получение углеродного материала высокотемпературной обработки в печах графитации на ЗАО «НовЭЗ».// Цветные металлы.-2004.-№ 10.-С.52-54

3. Пирогов В.И., Селезнев А.Н., Очков В.В. и др. Новые типы подовых блоков ЗАО «Новосибирский электродный завод» Некоторые закономерности формирования свойств. // Новые огнеупоры.- 2004.-№ 9.-

С. 19-22 2 3

4. Пирогов В.И., Очков В.В. Промышленное изготовление подовых блоков перспективного качества.// VII Международная конференция «Алюминий Сибири 2001» , Красноярск, 2001. Сб. тезисов докладов, с. 58

5. Пирогов В.И., Очков В.В., Котова Л.С. Опыт применения пековых и нефтяных игольчатых коксов в производстве графитированных электродов и ниппелей к ним на ОАО «НовЭЗ». Формулирование требований к качеству игольчатого кокса. Качество нефтяного кокса аморфной структуры и каменноугольного пека, используемых на Новосибирском электродном заводе.// Сб. тезисов докладов на межотраслевом совещании «Состояние и перспективы развития производства сырьевых углеродистых материалов для электродной промышленности России», 26-27 марта 2002г. Челябинск, 2002г.- С. 73

6. Пирогов В.И., Очков В.В. Влияние количества наполнителя (искусственного графита) на качественные характеристики подовых блоков производства Новосибирского электродного завода. // VIII Международная конференция «Алюминий Сибири 2002», Сб. тезисов докладов. Красноярск, 2002.- С. 42

7.Пирогов В.И., Очков В.В. Оценка стойкости подовых блоков производства ЗАО «Новосибирский электродный завод» на алюминиевых заводах. // IX Международная конференция «Алюминий Сибири 2003», Сб. тезисов докладов, Красноярск, 2003.- С. 68

8. Пирогов В.И., Селезнев А.Н., Очков В.В. и др. Выпуск промышленных образцов подовых блоков с различным содержанием графита и определение их качественных характеристик по методикам технических условий и международных стандартов DIN в условиях ЗАО «Новосибирский электродный завод» // Сб. тезисов докладов на семинаре «Огнеупоры в алюминиевой промышленности», 27-29 мая 2003г., Новокузнецк, 2003.-С. 34

9. Пирогов В.И., Очков В.В. Производство подовых блоков в соответствии с требованиями потребителей в ЗАО «Новосибирский электродный завод» // Сб. тезисов докладов на Международной конференции огнеупорщиков и металлургов, 15-16 апреля 2004г., Москва, 2004.-С. 87

10. Пирогов В.И., Селезнев А.Н., Гнедин Ю.Ф., Очков В.В. Высокотемпературная обработка антрацита в печах графитации. // Цветная металлургия.- 2004.-, № 9.- С. 32-34

11.Пирогов В.И., Селезнев А.Н., Очков В.В. и др. Выпуск промышленных образцов подовых блоков с различным содержанием графита и определение их качественных характеристик по методикам технических условий и международных стандартов DIN в условиях ЗАО «Новосибирский электродный завод». // Цветная металлургия.- 2003.- № 9.-С.28-37

12. Пирогов В.И., Селезнев А.Н., Ружевская Л.Н. Свойства термоантрацита АПГ в зависимости от крупности его частиц. // Цветные металлы.- 2004.- №11.- С. 70-72

Заказ 1073_Объем_п.л._Тираж 130 экз.

Типография ЗАО "Новосибирский электродный завод"

р22Ш 0 29 Ol

224

Введение.

1 Обзор предшествующих исследований.

1.1 Общая характеристика антрацитов Горловского бассейна.

1.1.1 Петрографическая и химическая характеристика антрацитов.

1.1.2 Структура и свойства антрацитов.

1.1.3 Важнейшие свойства антрацитов.

1.2 Изменение структуры и свойств антрацитов при термической обработке.

1.3 Влияние особенностей структуры фюзинитовых антрацитов на свойства электродных изделий.

2 Объекты и методы исследования. Оборудование.

2.1 Объекты исследования.

2.1.1 Антрациты Горловского бассейна.

2.1.2 Термоантрациты.

2.2 Методы исследований.

2.2.1 Характеристика общепринятых методов, использованных при оценке свойств сырьевых материалов и изготовленных на их основе обожженных образцов.

2.2.2 Методика определения показателей структуры.

2.2.3 Методика определения показателя текстуры Т.

2.2.4 Лабораторные методы термической обработки антрацита.

2.2.5 Метод измерения температуры в печи графитации.

2.2.6 Методы отбора проб исходного антрацита, термоантрацита из печи графитации, барабанной печи и электрокальцинатора.

2.3 Оборудование.

2.3.1 Промышленные печи.

2.3.2 Вращающаяся трубчатая печь.

2.3.3 Электрокалъцинатор.

3 Исследование изменения показателей структуры и свойств антрацита в зависимости от времени и температуры нагрева.

3.1 Исследование структуры исходных антрацитов Горловского, Колыванского и

Ургунского месторождений.

3.2 Исследования изменения структурных параметров и свойств антрацитов в зависимости от температуры и времени нагрева.

3.3 Изменения структурных параметров антрацитов Горловского, Колыванского и

Ургунского разрезов в зависимости от времени нагрева.

4 Разработка технологии получения углеродных материалов высокотемпературной обработки за счет использования тепла печей графитации.

4.1 Опытно-промышленная кампания графитации электродов диаметром 450 мм с получением углеродного материала высокотемпературной обработки.

4.2 Исследование материала высокотемпературной обработки.

4.3 Результаты исследований.

5 Структура и свойства термоантрацитов, полученных в промышленных агрегатах различного типа.

5.1 Результаты исследования свойств термоантрацитов, полученных в промышленных агрегатах различного типа.

5.2 Исследование изменения свойств термоантрацита в зависимости от крупности его частиц.

6 Использование термоантрацита марки АПГ при производстве углеродной продукции на Новосибирском электродном заводе.

Современные требования к электродной продукции предусматривают применение углеродистого сырья с различной степенью его термообработки, что определяется технологическими параметрами и конечной температурой процесса его нагрева. Так, даже в составе одного электролизера применяют аноды с углеродным наполнителем, прокаленным при температуре 1000°С, и катодные блоки с наполнителями, термообработанными при температурах 1300 и 1700-2200°С. Всё большее применение получают катодные блоки с наполнителем, графитированным при температуре 2500-г2800°С.

Актуальность проблемы. Основным сырьем, используемым Новосибирским электродном заводом (НовЭЗ) для производства служит антрацит Горловского, Колыванского и Ургунского месторождений Горловского бассейна. Антрацит этих месторождений существенно отличается по своим свойствам от хорошо изученного антрацита Донецкого бассейна.

Поступающий на завод антрацит термообрабатывается при температуре 1300°С во вращающихся трубчатых печах, или при температуре 1800°С - в электрокальцинаторе.

Известно, что при графитации электродной продукции керновая и теплоизоляционная углеродная пересыпка прогревается до высоких температур. Так, при температуре графитации электродов 2800°С, пересыпка прогревается от ~1000°С около стенок печи до 2800°С в зоне керна. Исходя из этого, представилось целесообразным использовать тепло, образующееся в печах при графитации углеродных заготовок, для получения термообработанного углеродного материала с последующим использованием его в качестве наполнителя некоторых видов углеграфитовой продукции.

Целью работы являлась разработка технологии термической обработки антрацита в печах графитации и опробование термоантрацита в качестве сырья для изготовления углеродной продукции. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Выполнение комплексного исследования структуры и свойств антрацитов Горловского, Колыванского и Ургунского месторождений Горловского бассейна. Установление закономерностей изменения структуры и свойств данных антрацитов при их термической обработке.

2. Проведение опытно-промышленных кампаний графитации электродов с применением в качестве пересыпочных материалов антрацита и термоантрацита в целях их дополнительной термообработки.

3. Определение структуры и свойств полученного в печи графитации термоантрацита и сопоставление их со структурой и свойствами газокальцинированного и электрокальцинированного термоантрацитов.

4. Разработка и освоение технологии получения термоантрацита в печах графитации углеродной продукции; внедрение ее на ЗАО «НовЭЗ».

5. Выпуск опытных партий электродной массы и подовых и боковых блоков алюминиевых электролизеров на основе термоантрацита.

Научная новизна. Определены структурные характеристики, химический и петрографический составы антрацитов Колыванского, Горловского и Ургунского месторождений, поступающих на Новосибирский электродный завод.

Впервые экспериментально установлены закономерности изменения структуры и свойств фюзинитового антрацита в зависимости от температуры и времени термической обработки.

В результате исследования процесса термообработки антрацитов Горловского бассейна показаны характерные особенности для этих углей: замедленный процесс графитации и замедленное изменение показателя надмолекулярной перестройки — показателя текстуры.

Экспериментально установлены уровень и отличия в свойствах материала при высокотемпературной обработке в объеме печи графитации.

Определены структура и свойства термоантрацитов, полученных во вращающихся печах, в электрокальцинаторе и в печах графитации. Показано, что степень термообработки термоантрацитов в рассмотренных промышленных агрегатах различна. Наименьшая из них относится к вращающимся трубчатым печам, промежуточное место занимает электрокальцинатор. Суммарная проба 5 термообработанного материала в печи графитации имеет наименьшую величину УЭС.

Практическая значимость. Предложена и разработана промышленная технология получения в печах графитации наполнителя углеродных материалов за счет использования тепла, выделяющегося в процессе графитации электродной продукции. Разработанная технология внедрена на ЗАО «Новосибирский электродный завод».

Получен углеродный материал с характеристиками: р = 510 мкОм-м и DH= 1,84 г/см3- Указанное подтверждено на промышленных кампаниях графитации с получением материала с указанными свойствами (более десяти кампаний).

С начала 2004 года электродная масса на основе материала АПГ поставляется на ООО «Братский ферросплавный завод», где успешно используется в качестве самообжигающихся анодов при получении ферросплавов.

Выпуск промышленных партий электродной массы и опытно-промышленных партий материала для подовых и боковых блоков показал, что углеродный материал высокотемпературной обработки (АПГ) является перспективным сырьем для производства углеграфитовой продукции.

Положения, выносимые на защиту. Обоснование и выбор технологии получения термоантрацита за счет его высокотемпературной обработки в печах графитации с последующим его применением в качестве сырья для производства углеграфитовой продукции.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на: VII-ой, VIII-ой и IX-ой международных конференциях «Алюминий Сибири», г. Красноярск, 2001-2003-г., Первой международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедения, технологии», 2002 г. г. Москва, 2002 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных статей и тезисов к докладам, получено положительное решение по заявке на патент РФ.

Объем работы.

Диссертация изложена на 130 страницах, содержит 35 таблиц, 32 рисунка, библиографический список из 100 наименований и 5 Приложений. 6

Выводы.

Впервые экспериментально проведено сравнение структуры и свойств термоантрацитов, полученных в различных промышленных агрегатах. Показано, что степень термообработки термоантрацитов в них различна. Так, наименьшая из них (УЭС - 1000 ммкОмм, DH)= 1,74 г/см3) относится к вращающимся трубчатым печам

Промежуточное место занимает электрокальцинатор, где характеристики суммарной пробы получаемого термоантрацита составляют: УЭС - 650ммк0м-м, о

DH=1,83 г/см . При этом свойства термоантрацита, отобранного из центральной и периферийной части электрокальцинатора, существенно отличаются (УЭС от 350 до 824 ммкОмм).

Суммарная (сборная) проба термообработанного материала из объема печи графитации по сравнению с трубчатой печью и электрокальцинатором, имеет л наименьшие величины УЭС - 510 ммкОм-м и DH=l,84>r/cM . Однако, разброс свойств материала высокотемпературной обработки по объему печи весьма существенен. Суммарная проба включает в себя термообработанные обогащенный антрацит, теплоизоляционный термоантрацит и керновую, отличающиесяпо величине технических характеристик. Показано, что пробы термообработанного обогащенного антрацита фракции -20, отобранные из разных зон печи, имеют различные показатели свойств материала.

Экспериментально установлены зависимости свойств материала высокотемпературной обработки от размера его частиц.

6 Использование термоантрацита марки АПГ при производстве углеродной продукции на Новосибирском электродном заводе

Как было показано ниже, освоенная на Новосибирском электродном заводе технология производства углеродных наполнителей в печах графитации, получаемых одновременно с выпуском электродной продукции, позволила получить термоантрацит марки АПГ с высокими физико-механическими свойствами, позволяющими рассматривать полученный материал как наполнитель отдельных видов углеродной продукции.

Основной особенностью термоантрацита, получаемого в печах графитации, является значительная разница в температурах его обработки. Так, вблизи стенок или подины печи графитации температура его обработки не превышает 800°С., вблизи керна и в керне около 2750°С. В результате этого значительно отличаются и свойства термоантрацита, получаемого в различных зонах печи. При среднем удельном электросопротивлении АПГ по печи около 500 мкОм-м, величина УЭС в отдельных зонах колеблется от 340 до 960 мкОм-м. Однако, это не на много выше, чем колебания УЭС в электрокальцинаторе (от 350 в центральной части шахты до 820 мкОм-м около стенок).

Средний по печи гранулометрический состав термоантрацита АПГ по шести промышленным кампаниям приведен в таблице 32.

Заключение

1. Предложена и разработана промышленная технология получения в печах графитации Ачессона углеродного материала высокотемпературной обработки за счет использования тепла при графитации электродной продукции. Разработанная технология внедрена на ЗАО «Новосибирский электродный завод».

2. Определены структурные характеристики, химический и петрографический составы антрацитов Колыванского, Горловского и Ургунского месторождений, поступающих на Новосибирский электродный завод. Показано, что эти антрациты относятся к ряду фюзинитовых, с отличающимся содержанием в них петрографических компонентов, а также с различающимися структурными показателями.

3. Впервые экспериментально установлены закономерности изменения структуры и свойств фюзинитового антрацита в зависимости от температуры и времени термической обработки (кинетический режим). Выделены две характерные температурные области изменения структуры и свойств. До 1600°С - медленное изменение структурных параметров и УЭС материала и выше 1600°С - резкое изменение структурных параметров, УЭС и микротвердости.

4. Для ряда фюзинитовых углей экспериментально подтвержден характерный замедленный процесс графитации и замедленное изменение показателя надмолекулярной перестройки - показателя текстуры. Это свидетельствует о высокой стабильности их надмолекулярной структуры и определяет ряд их свойств - повышенную термостойкость и твердость. Показано также, что антрациты Горловского бассейна при термической обработке изменяют структуру по близким зависимостям, что научно обосновывает возможность их переработки и использования в смеси.

5. Проведены опытно-промышленные кампании графитации электродной продукции с получением углеродного материала высокотемпературной обработки. Экспериментально установлено распределение свойств материала высокотемпературной обработки по объему печи графитации.

6. Проведены сравнения структуры и свойств термоантрацитов, полученных в различных промышленных агрегатах. Показано, что степень термообработки термоантрацитов в них различна. Наименьшая из них (УЭС - 1000 мкОм-м, DH, = 1,74 г/см3) относится к вращающимся трубчатым печам. Промежуточное место занимает электрокальцинатор, где характеристики суммарной пробы получаемого термоантрацита составляют: УЭС - 650мк0м-м, DH=l,83r/CM3. Свойства термоантрацита, отобранного из центральной и периферийной части электрокальцинатора, существенно отличаются (УЭС от 350 до 825 мкОм-м). Суммарная (сборная) проба термообработанного в печи графитации материала имеет наименьшую величину УЭС - 510 мкОм-м и DH=l,84>r/CM3. Однако, различие свойств материала высокотемпературной обработки по объему печи весьма существененно. Суммарная проба включает в себя термообработанные обогащенный антрацит, теплоизоляционный термоантрацит и керновую пересыпку, имеющие отличающиеся характеристики. Кроме того, показано, что пробы термообработанного обогащенного антрацита, отобранные из разных зон печи, имеют различные показатели свойств материала.

Рентгеноструктурные характеристики подтверждают различия свойств термоантрацитов, полученных в различных агрегатах, а также подтверждают различия свойств материала в разных зонах печи графитации.

7. Выпуск опытно-промышленных партий электродной массы, материала для подовых и боковых блоков показал, что углеродный материал высокотемпературной обработки (АПГ) является перспективным сырьем для производства угольной продукции. Для обеспечения опытных работ по производству угольной продукции на заводе проведены промышленные кампании графитации с получением материала АПГ.

Электродная масса, изготовленная с использованием АПГ в качестве сырья, соответствует требованиям ТУ 48-12-8-88 «Масса электродная» марка «С», а по техническим характеристикам близка к массе на ЭКА.

В 2004 году все поставки электродной массы на ООО «Братский завод ферросплавов» осуществляются только на основе материала АПГ. По физико-механическим показателям подовые и боковые блоки опытных партий, изготовленные с использованием материала АПГ, соответствуют требованиям ТУ 1913-109-021-2003 "Блоки подовые для алюминиевых электролизеров" марки ПБ-40 и ТУ 1913-109-014-2003 "Блоки боковые и угловые для алюминиевых электролизеров».

1.И., Кондрашенкова Н.Ф., Еремин И.Е. Расширение ресурсовэлектродного термоантрацита и повышение качества угольных изделий.// Кокс и химия.- 1978 № 5. -С. 24-26.

2. Селезнев А.Н. Докторская диссертация, Москва, 2000, РХТУ им. Менделеева.

3. Селезнев А.Н. Углеродистое сырье для электродной промышленности. М.:Профиздат, 2000. 256 с.

4. Осташевская Н.С. Антрациты Горловского бассейна Западной Сибирисырье для производства электродов. Новосибирск: Наука, 1978.128 с.

5. Осташевская Н.С. Химико технологическая характеристика антрацита Листвянского месторождения Горловского бассейна и использование его для производства электродов. Автореф. канд. дис. Томск: Политех. Ин-т, 1956.

6. Осташевская Н.С. Листвянский антрацит Горловского бассейна как сырьедля производства электродов.//Изв. СО АН СССР. -1958.-№10. -С.65-71.

7. Осташевская Н.С., Оленцевич Н.А. и др.Промышленные испытания Листвянского антрацита для футеровки подин алюминиевых электролизеров.//Цветные металлы. -1965,.- №10. -С.62-66.

8. Бочкарева К.И., Осташевская Н.С. Исследование вещественно-петрографического состава антрацитов Горловского бассейна. В кн. Исследование каменных углей Сибири. Новосибирск. Наука, 1974. С.80-87.

9. И. Еремин И.В.,Иванов В.П., Кирсанова О.П. и др. Получение опытных катодных блоков на основе мелких классов антрацитов Листвянского месторождения. В кн. Химия и переработка топлив //(Труды ИОТТ). М.: 1975.Т.30, вып.2.С.56-65.

10. Атманский А.И.,Марус А.И.,Кондрашенкова Н.Ф.,Бекасова В.Н. Технологическое испытаниеантрацита Колыванского месторождения в производстве угольной продукции/Щветная металлургия .-1977. -№16. -С.26-31.

11. Шевелев JI.H. Российский рынок металлов.// Металлоснабжение и сбыт. -М.: "Металл Информ", 1996 . № 1- С.8-12.

12. Горбанева Л.В.,Бекасова В.Н.,Третьякова Е.П. О технологических свойствах антрацита Ургунского месторождения.//Цветная металлургия -1982. -№10. -С.54-56.

13. Посыльный В.Я. О физических свойствах и структуре антрацитов// Химия твердого топлива. -1977, -№3. -С.23-28.

14. Фиалков А.С. Углерод. Межслоевые соединения и композиты на его основе. М.: Аспект Пресс. 1997.718 с.17 14.Еремин И.В., Броновец Т.М. Марочный состав углей и их рациональное использование. М.: Недра. 1994.224 с.

15. Van-Krevelen D.W. Coal. Amsntxdam-London-N.Y.-Princeton.l961.514 p.

16. Hirsh P.B.X-Ray Scattering from Coals// Proc. Roy. Soc. (London). 1954. A226. P. 143-172/

17. Hirsh P.B. Structural Model of Coals. .Proc. Res.Conf. on Science in Use of Coal. Sheffild. 1958. P.29-35.

18. Cartz L., Hirsh P.B. Contribution to the Structure of Coals from X-Ray Diffraction Studies/ZPhilos. Tranc. of the Royal Soc. (London). 1960. V.252A. №1019. P. 557-602.

19. Menster M., O'Donnell H.J., Ergun S. X-Ray Scattering Intensities of Anthracites and Meta-Anthracites//Fuel. 1962,. V.41. P. 153-161.

20. Ergan S. Structure of Carbon//Carbon.l968, V.6 №2 P. 141-157.

21. Ergan S. Structure of Graphite//Nature. 1973, V. 241.№107. P.65-67.

22. Franklin R.E. Structure of graphitic Carbons//Acta Cryst. 1950, V.4 P.259-267

23. Franklin R.E. Crystallite Growth in Graphitizing and Non-Graphitizing Carbons.//Proc. Roy. Soc. 1951, A. V.209. №1097. P.196-218.

24. Oberlin A., Rousseaux F. Graphitation Partielle de Quelques Carbones Durs //J. App. Cryst. 1970, №3. P105-110.

25. Obtrlin A., Terriere G. Evolution thermique d un anthracite //C.R.Acad. Sc.

26. Paris, serie C. 1972, N.275. P. 649-652.

27. Obtrlin A., Terriere G. Graphitization Stadies of Anthracites by High Resolution Electron Microscopy //Carbon. 1975, V.13. №5. P. 610-627.

28. Warren B.E. X-Ray stady of Carbon Black//Phys. Rev. 1941, V.59. P.693-699.

29. Biscoa J., Warren B.E. An X-Ray stady of Carbon Black//J. Appl. Phys. 1942, V.13 P.364-371.

30. Warren B.E., Bodenstein P. The Diffraction Pattern of Fine Particle Carbon Black//Acta Cryst.1965, V.18. P.282-286.

31. Касаточкин В.И., Ларина Н.К. Строение и свойства природных углей. М.: Недра. 1975. 159 с.

32. Мазанкина К.Т., Штеренберг Л.Е. Структурная анизотропия генетических типов антрацитов.//ДАН СССР.-1958,Т. 119. -№4. -С.782-784.

33. Еремин И.В., Симкин А.Б., Скрипченко Г.Б. Изменение текстуры антрацитов при метаморфизме //Химия твердого топлива.-1975, -№4, -С.43-48.

34. Усенбаев К., Жумалиева К. Рентгенографическое исследование структуры и термических преобразований аморфных углеродов Фрунзе: Мектеп. 1976. 175 с.

35. Скрипченко Г.Б., Еремин И.В., Иванов В.П., Симкин А.Б. Термоантрациты как сырье для производства электродных и углеграфитовых материалов //Химия твердого топлива. -1977, -№1. -С.35-42.

36. Гукасова О.А., Рогайлин М.И., Еремин И.В. и др Реакционная способность термообработанных антрацитов и тощих углей Донбасса и Кузбасса// Химия твердого топлива -1978, -№2. -С.9-16.

37. Скрипченко Г.Б. Межмолекулярная упорядоченность в ископаемых углях// Химия твердого топлива. -1984, -№6. -С. 18-26.

38. Скрипченко Г.Б. Надмолекулярная организация в углях и продуктах их термической обработки //Химия твердого топлива -1994, -№6. -С. 16-27.

39. Скрипченко Г.Б. Межмолекулярное и ориентационное упорядочение в углях и углеродных материалах как определяющий фактор их технологических и физико-химических свойств//Российский химический журнал. -1994.Т.38. -№5.-С.27-35.

40. Посыльный В.Я.,Шин-Стафурин. Антрациты Восточного Донбасса. Ростовское кн. из-во.1971:

41. Посыльный В.Я. О классификации антрацитов по микротвердости // Химия твердого топлива -1972, -№2. -С. 142-146.

42. Горбанева JI.B., Жиянгулова Ф.Г., Третьякова Е.П. Исследование диэлектрической проницаемости антрацитов различных месторождений //Химия твердого топлива. 1986, №6. С. 14-17.

43. Горбанева JI.B., Бекасова В.Н., Кондрашенкова Н.Ф. Исследование по разработке требований к антрацитам как сырью для электродных изделий//Сб. науч.тр. НИИграфит. Производство углеродных материалов. М.:Металлургия, 1984. С.54-61.

44. Васильева JI.M., Бочкарева К.И. Исследование фюзенов методом ЭПР//Химия твердого топлива -1972, -№2. -С.48-55.

45. Недошивин Ю.Н.,Фролова Н.В., Касаточкин В.И., Посыльный В.Я.К вопросу о парамагнитном поглощении в антрацитах //Химия твердого топлива. -1973, -№1. -С.141-143.

46. Васильева JI.M., Ануфриенко В.Ф. О спектрах ЭПР каменных углей./ В кн. Исследование каменных углей Сибири.Новосибирск. Наука. 1974. С.30-34.

47. Филипчук И.Г, Юрьев Г.С., Осташевская Н.С. Рентгенографическое исследование структуры антрацитов и изменение ее при термической обработке //Химия твердого топлива. -1975. -№1. -С.23-28.

48. Двужильная Н.М. Новые классификационные показатели углей высокой степени метаморфизма. В кн. Геолого-углехимическая карта Донбасса. М. Углетехиздат, 1954, С.204-263.

49. Лифшиц М.М. Генетическая классификация углей. В кн. Геолого-углехимическая карта Донбасса. М. Углетехиздат, 1954, С. 127-203.

50. Осташевская Н.С., Лоскутова Е.Н., Бочкарева К.И. Изменение свойств антрацитов Горловского бассейна при термической обработкею-//Совершенствование технологии и улучшение качества продукции. Тр. ГОСНИИЭП, вып. 7, Челябинск, -1957, -С. 146-152.

51. Лонская М.П. Материалы для классификации антрацитов Донецкого бассейна. //Химия твердого топлива, -1935, т. 6, вып. 10, -С.871-878.

52. Аронов С.Г., Нестеренко Л. Л. Химия твердых горючих ископаемых.Харьков, Изд. АН СССР, 1960, 371с.

53. Иванов Г.А. Кливаж (отдельности) в углях и вмещающих породах и пути его практического использования, т. 1. Тр. ВНИГРИ, вып. 110, 1939.

54. Амосов И.И., И.В. Еремин И.В. Трещиноватость углей. Изд-во АН СССР, 1960.

55. Посыльный В.Я. Метод изучения трещиноватости углей. Тр. ШахтНИУИ, вып. 5. «Недра». М. 1965.187 с.

56. Посыльный В .Я., Шип-Стафурпн В.В. В сб.: «Совершенствование способов и средств добычи антрацитов». «Недра», М., 1970. 234 с.

57. Чалых Е.Ф. Технология углеграфитовых материалов. М.: Металлургия, 1963 . -304с.

58. Чалых Е.Ф. Технология и оборудование электродных и электроугольных предприятий. -М.: Металлургия, 1972. 430с.

59. Фиалков А.С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. -М.: Аспект Пресс, 1997 , -717 с.

60. Осташевская Н.С. Обогатимость антрацита Листвянскогоместорождения.// Технологические исследования углей Восточной и Западной Сибири., Труды Химико-металлургического института Зап. Сиб. филиал АН СССР, вып. 10). /-Новосибирск ,1957 .- С. 157-161.

61. Крылов В.Н. Производство угольных и графитированных электродов. М., ГОНТИ, 1939, 324 с.

62. Чалых Е.Ф. История электродной и электроугольной промышленности России. -М.: Металлургия, 1992 .- 224 с.70. 15. Рогайлин М.И., Чалых Е.Ф. Справочник по углеграфитовым материалам. -JL: Химия, 1974 , 206 с.

63. Фиалков А.С. Формирование структуры и свойств углеграфитовых материалов. М., Металлургия, 1965, 218 с.

64. Веселовский B.C. Технология искусственных графитов. M.-JL, Госгеологоиздат, 1940, 164 с.213

65. Мирошниченко Г.К. Термическая обработка антрацита. M.-JL, Металлургиздат, 1941,207 с.

66. Донская М.П. Физико-химическая характеристика термоантрацитов.//Кокс и химия, -1936, -№12, -С.15-21.

67. Сапожников Ф.Я. Исследование технологии термической обработки антрацитов. //Кокс и химия, 1940, №4,5, С.64-78.

68. Камнева А.И. Химия горючих ископаемых. М., «Химия». 1974.270 С. 7883.

69. Атманский А.Н., Кондрашенкова Н.Ф., Осташевская Н.С. и др. Изменение структуры и свойств антрацита Горловского бассейна в процессе высокотемпературной обработки //Химия твердого топлива. -1977.- №4. -С.43-46.

70. Гилязов У.Ш. Исследование изменения структуры и свойств антрацитов при термообработке их до температуры 3000°С.//химия твердого топлива .-1979,-№ 1 -С.46-51.

71. Гилязов У.Ш., Юрковский И.М., Константинова Д.С.,Рогайлин М.И. Исследование графитации антрацитов.//Химия твердого топлива. -1981.-№4. -С.84-88.

72. Еремин И.В., Иванов В.П., Малолетнев А.С., Данилова Р.А. Влияние степени метаморфизма и востановленности антрацитов Донбасса на свойства продуктов их термообработки.//Химия твердого топлива.-1981.-№2. -С.26-31

73. Фиалков А.С., Чупарова Л.Д., Абрамов Д.В. и др.Влияние дисперсности антрацита на перестройку его структуры.//Химия твердого топлива. -1983, -№1. -С.42-45.

74. Фиалков А.С., Гилязов У.Ш., Самойлов B.C. и др.Исследование пористости антрацитов в процессе их термообработки//Химия твердого топлива. -1983, -№4.- С.71-74.

75. Третьякова Е.Н., Балыкин В.П., Скрипченко Г.Б. и др. Взаимодействие антрацитов различных петрографических типов со связующим./УХимия твердого топлива. -1987, -№2. -С.112-117.

76. Третьякова Е.Н., Жиянгулова Ф.Г., Балыкин В.П. и др. Влияние термической обработки антрацитов на свойства пекоантрацитовых композиций и изделий.//Химия твердого топлива. -1988, -№2. -С.121-127.

77. Мак-Кэб л., Болей ш. Физические свойства углей. В кн.: Химия твердого топлива. Т. 2М., ИЛ.,-1951, -С.72-109.

78. Шумилевский Н.Н. Электрическая характеристика углей.//Автоматика и телемеханика-1939, -№4, -С. 18-25.

79. Топорец С.А. О связи мехду составом и электрическими свойствами ископаемых углей.-В кн. Основы геологии угленосных отложений азиатской части СССР.М.-Л., //Изд.АН СССР, -1961, -С.293-301.

80. Красюков А.Ф. Нефтяной кокс. -М.: Химия, 1966 .- 264с.

81. Мортен Сорлье, Харальд А. Ойя Катоды в алюминиевом электролизере. -Красноярск: 2 издание, Алюминиум Ферляг, -1996.- 459с.

82. Гинье. Рентгенография кристаллов. М.: Из-во физматлит., 1961. 600 с.

83. Лакомский В.И., Быковец В.В. О контактном нагреве термоантрацита в электрокальцинаторе. //Цветные металлы, -№ 1, -2004, -С. 52-54.

84. Фиалков А.С., Чупарова Л.Д., Абрамов А.В. и др. Влияние дисперсности антрацита на перестройку его структуры при термообработке. //Химия твердого топлива, -№1, -1983, -С.42-45.

85. Фиалков А.С.,Гилязов У.Ш., Самойлов B.C. и др.Исследование пористости антрацитов в процессе их термообработки. // Химия твердого топлива, -№4, -1983, -С.71-74.

86. Патент РФ № 2059591, МКИ С01В 31/04. Способ пакетировки углеродных заготовок в печах графитации /Перевезенцев В.П., Очков В.В.

87. Апалькова Г.Д., Селезнев А.Н., Просвирина И.И. Научные основы производства углеграфитовых футеровочных материалов для алюминиевых электролизеров.//Сб. докладов на VI Международной конференции «Алюминий Сибири-2000», Красноярск, 2000.-С. 45-46

88. НОВОСИБИРСКИЙ ЭЛЕКТРОДНЫЙ ЗАВОД

89. Закрытое акционерное общество (ЗАО «НовЭЗ»)

90. Управление главного технолога

91. АКТ Искитимский район НСО, 6332161. О внедрении

92. Основание: протокол совещания по вопросу эксплуатации цилиндрической массы на БЗФ Составлен хомиссией в составе:

93. В период 2003-2004гг на Новосибирском электродном заводе внедрена технология производства электродной массы с использованием в качестве основного сырья материала высокотемпературной обработки печей графитации (материал АПГ)

94. С января 2004 года выпуск электродной массы осуществляется на основе материала АПГ в соответствии с технологической инструкцией ТИ 2-02-01 и ТИ 2-03-01 по производству брикетированной и цилиндрической электродной массы.

95. Качественные характеристики электродной массы:

96. Показатели Коэффициент текучести Летучие вещества % Зольные примеси % Удельное электросопротивление мкОм.м Мехпрочность на изгиб МПа

97. Требования НТД 1,8-2,3 13-16 н/б 6,0 н/б 80 н/м 1,76

98. Фактически 2.1-2,2 14-15 1,9-2,5 60-70 2,2-2,9

99. Из приведенных данных следует, что электродная масса соответствует требованиям НТД и отличается стабильными свойствами.1. Вв

100. С января 2004 года выпуск ферросилиция на Братском заводе ферросплавов осуществляется с использованием для самообжигающихся элехтродов цилиндрической массы НовЭЗа, изготовленной на основе материала высокотемпературной обработки печей графитации.

101. Замечаний к качеству массы за период её эксплуатации не имеется. Комиссией сделаны следующие выводы:

102. Внедрена технология производства электродной массы на основе материала высокотемпературной обработки печей графитации.

103. Качественные характеристики массы соответствуют требованиям НТД

104. Замечаний к эксплуатационным характеристикам электродной массы у потребителей не имеется.1. Члены комиссии1. Председатель

105. В.В.Очков •Г^^В.В.Владимиров t, А.А.Спекторук1. Б.ВЛоловой1. В.В.Внлисов1. К.А.Баблякдиректор1. П.Ястребов 2004 г.

106. Протокол технического совещания по воп| цилиндрической электродной массы производства ЗАО «Новосибирский электродный завод» (НОВЭЗ) на ООО «Братский ферросплавный завод» (БЗФ)

107. Присутствовали от ООО «БЗФ»:

108. Зш.генерального директора по производству — Федоров Н.И.

109. Начальник технического отдела Елхнн К. С.

110. Начальник ЭТЦ- Седаев В.В. от ЗАО «НОЮЗ»

111. Начальник бюро перспективных технологий Половой Б.В. Совещание отмечает:

112. Электродная масса производства ЗАО «НОЮЗ», используемая на ООО «БЗФ» для производства, ферросплавов,соответствует требованиям НТД.

113. Для "производства цилиндрической электродной массы на НОВЭЗ в 2003 году использовался антрацит высокотемпературной отработки, получаемый в эл ектрохальци наторах, в смеси с обожженным боем.

114. Начиная с 2004 года электродная масса изготавливается из материала высокотемпературной обработка, получаемого в печах графитации, без добавки обожеаного боя.

115. Указанная масса имеет стабильные показатели качества

116. Показатели Коэффициент текучести Содержание летучих, % Зольность, % Удельное элекгросопротивл МиОМ сгизг МиА

117. Требования НТД 1.8-2.3 13-16 Н/6 6.0 Н/б 80 Н/м 1.76

118. Фактически 2.1-2.2 14-15 1.9-2.5 60-70 2.2-2.9

119. Особых замечаний к эксплутационным характеристикам массы за период ее использования на ООО «БЗФ» не имеется.

120. Общие замечания к электродной массе ЗАО «НОВЭЗ»

121. На поверхности некоторых блоков наблюдается повышенное количество смазки, что служит причиной образования горизонтальных трещин и приводит к скалыванию и обрыву больших кусков электрода.

122. В 2003 году имели месю случаи поставки массы с низким содержание зольных примесей из-за использования в рецептуре малозольных компонентов, что отрицательно сказывалось на эксплуатации массы.1. Совещание репкло:

123. Продолжить поставку массы на материале печей графитации в объеме годовой потребности ООО аБЗФ».

124. ЗАО «НОВЭЗ» проработать вопрос о поставке массы в летний период с коэффициентом текучести в пределах 1.7-2.1

125. Выпуск АПГ за 9 месяцев 2004 года составил 2 393 тонн Себестоимость 1 тн АПГ - 2 747 руб. в том числе: - антрацит AM -1 394 руб.- антрацит АС -193 руб.- антрацит АСШ 39 руб.- ГГГУО (экранирование) 357 руб. -АПГ- 1 119руб.- возвраты (-) 355 руб.

126. И.о. заместителя генеральной директор по экономике и фин1. А.А. Гузова

127. CliPflBKH Hi 2 по количеству электродов массы изготовленной на основе ЯПГ (антрацита печей графитами) за 9 нтеиив 2004 года

128. Производство электродной массы на основе АПГ за 9 месяцев 2004 года составило 3 152 тонны1. Грузополучатель PycAJI.

129. Себестоимость 1 тн электродной массы на основе АПГ 4 766 руб. в том числе: - антрацит АКО - 18 руб. -АПГ-2 206 руб. -ВУО- 10 руб.- ОУОс 8 руб.- Пек к/угольный 1 261 руб. -ПТУО-21 руб.- Стоимость передела — 1 242 руб.3f

130. Экономический эффект от проювооства кюктроаной массы на основ? fflir по сравнению с изготовлением яюгтрошой кассы на основе ГК£ за 9 постои 2004 года1. Исходная информация:

131. За 9 месяцев 2004 года произвели электродной массы на основе АПГ 3 152

132. Себестоимость производства электродной массы на основе АПГ 4 766 руб. Себестоимость производства электродной массы на ГКА - 6 623 руб.1. Расчет:

133. Экономический эффект от производства электродной массы на основе АПГ составляет 5 853 тыс.руб. ((6 623 руб.-4 766 руб.)*3 152 тн).тонн1. А.А. Гузова1. JM