Когда говорят про износостойкость машин для основной страны покупателя, сразу вспоминаю, как в 2022 году мы поставили партию керамических сопел для металлургического комбината в Липецке – там до сих пор работают, хотя по контракту гарантия давно кончилась. Многие ошибочно думают, что ключевой параметр – это предел прочности, а на практике важнее сопротивление усталостным микротрещинам.
Наша компания ООО Шаньдун Синькэсинь Новые Материалы Технологии с 2024 года экспериментирует с карбидокремниевыми композитами. В прошлом месяце тестировали образцы на стенде, имитирующем работу в условиях северных карьеров – после 800 циклов 'нагрев-охлаждение' сохранили 92% первоначальной твердости. Для сравнения: немецкие аналоги показывали спад до 78% уже к 500-му циклу.
Особенность в том, что мы изначально проектируем материалы под конкретные климатические зоны. Например, для Арктики добавляем модифицированный диоксид циркония, который снижает хрупкость при -50°C. Хотя это увеличивает себестоимость на 15%, но сокращает количество ремонтов в три раза – считаю, это оправдано.
Кстати, на сайте https://www.xinkexin.ru мы выложили отчет по испытаниям огнеупорных плит в условиях Кемеровской области – там видно, как меняется структура материала после контакта с расплавленным шлаком. Многие клиенты сначала скептически относятся, пока не увидят эти микрофотографии.
В 2023 году один уральский завод закупил итальянские футеровочные панели – через полгода пришлось останавливать печь. Оказалось, производитель не учёл содержание серы в местном сырье. Мы тогда предлагали пробную партию с дополнительной защитой от коррозии, но их переубедила низкая цена европейцев.
Сейчас при подписании контрактов всегда настаиваю на пробных испытаниях именно в условиях эксплуатации. Недавно для комбината в Череповце сделали 20 пробников огнеупоров – два месяца тестировали в реальной печи с местной шихтой. В итоге пришлось корректировать состав, увеличив долю оксида алюминия на 7%.
Кстати, про основную страну покупателя – Россия действительно предъявляет уникальные требования к износостойкости. Нигде в мире нет такого сочетания низких температур, агрессивных сред и интенсивных механических нагрузок. Японские коллеги как-то признались, что их стандарты тестирования не учитывают подобные комплексные воздействия.
При спекании керамики важно контролировать не только температуру, но и скорость нагрева. На нашем производстве в Шаньдуне для российских заказов используем многоступенчатый отжиг – дольше, но предотвращает образование внутренних напряжений. Это особенно критично для деталей, работающих в условиях вибрации.
Заметил интересную закономерность: при содержании оксида железа более 0.3% резко падает стойкость к абразивному износу в присутствии кварцевого песка. Пришлось пересматривать технологическую карту для поставок в сибирский регион, где высокая концентрация диоксида кремния в породах.
Сейчас экспериментируем с нанопористой структурой для теплоизоляционных материалов. Предварительные результаты показывают, что при одинаковой толщине наши новые образцы держат температуру на 200°C дольше традиционных. Но пока не решён вопрос с ценообразованием – себестоимость пока слишком высока для серийного производства.
Для Нижнетагильского вагоностроительного завода разрабатывали защитные пластины конвейера. Изначально предложили стандартное решение, но после анализа условий работы добавили боросиликатное покрытие. Результат – срок службы увеличился с 8 месяцев до 3 лет.
Самая сложная задача была в 2024 году – создать футеровку для вращающейся печи цементного завода под Воронежем. Температурные перепады от 1500°C до -30°C при постоянной вибрации. После трёх неудачных попыток нашли компромиссный вариант с градиентной структурой – внутренний слой теплостойкий, внешний морозостойкий.
Кстати, многие недооценивают важность правильного монтажа. Как-то наблюдал, как на Красноярском алюминиевом заводе бригада монтировала наши огнеупоры без соблюдения температурного режима – потом удивлялись, почему появились трещины. Пришлось проводить внеплановый инструктаж.
Сейчас ведутся переговоры с Магнитогорским меткомбинатом о создании экспериментальной линии по ремонту ковшей без полной разборки. Если получится, сможем сократить простой оборудования на 70%. Но пока не уверен в стабильности адгезии ремонтного состава к старой футеровке.
Интересное направление – 'умные' огнеупоры с датчиками контроля износа. Прототип уже тестируем на одном из заводов в Татарстане. Правда, возникли проблемы с калибровкой сенсоров при температурах выше 1300°C.
Если говорить про основную страну покупателя, то Россия продолжает диктовать особые требования к износостойкости. На ближайшие годы вижу тенденцию к созданию гибридных материалов, сочетающих керамику и металлические упрочнители. Но это потребует пересмотра всей технологии производства.
