Когда говорят о повышении степени декарбонизации поставщик, многие сразу представляют себе установку солнечных панелей на крышах заводов – но это лишь видимая часть айсберга. В реальности начинать надо с сырья, причём такого, которое не требует высокотемпературного обжига. Вот здесь и кроется основной парадокс: производители огнеупоров сами по себе являются значительными эмитентами CO?, но без них не обойтись в металлургии и энергетике. Наша компания ООО ?Шаньдун Синькэсинь Новые Материалы Технологии? с 2024 года экспериментирует с низкотемпературными составами, и первые результаты показывают, что даже 50-градусное снижение точки обжига даёт 7-8% сокращение углеродного следа. Правда, приходится балансировать между прочностью и экологичностью – идеального решения пока нет.
Ещё три года назад крупные заказчики ограничивались формальными справками о содержании углерода, но сейчас запрашивают детальные отчёты по каждому этапу производства. Особенно сложно приходится с керамическими изделиями специального назначения – там технологическая цепочка включает до 15 переделов, и на каждом возможны выбросы. Мы в Синькэсинь начали вести углеродный паспорт для каждой партии, хотя изначально считали это бюрократией. Как оказалось, такой подход помог выявить неочевидные потери при сушке заготовок – обычный конвейерный прокал давал до 12% перерасхода газа.
Интересно наблюдать, как меняется отношение субподрядчиков. Когда мы впервые потребовали от производителей глинозёмного порошка предоставить данные о выбросах при его получении, многие откровенно саботировали запросы. Пришлось разработать упрощённую методику расчёта совместно с технологами – без этого невозможно было бы оценить полный цикл декарбонизации. Кстати, наш сайт https://www.xinkexin.ru теперь содержит раздел с открытыми методиками расчёта, что неожиданно привлекло внимание университетских исследователей.
Самое сложное – это объяснить клиентам, почему ?зелёный? огнеупор стоит на 15-20% дороже. Приходится буквально на пальцах показывать, что повышенная стоимость компенсируется за счёт увеличения межремонтного периода печей. На одном из цементных заводов после перехода на наши материалы интервал между ремонтами вращающейся печи вырос с 11 до 14 месяцев – это дало экономию, втрое превышающую переплату за материалы.
В производстве специальной керамики мы пробовали заменять традиционные связующие на органо-минеральные составы. Теоретически это снижало температуру обжига на 80-100°C, но на практике возникали проблемы с стабильностью геометрии изделий. Пришлось отказаться от двух перспективных разработок после полугодовых испытаний на металлургическом комбинате – к сожалению, лабораторные успехи не всегда тиражируются в промышленных масштабах.
Сейчас экспериментируем с многослойными структурами в огнеупорах: внутренний слой сохраняет стандартный состав, а внешний выполнен из низкоуглеродных материалов. Это напоминает сэндвич-панели, только для футеровки печей. Первые испытания показали сокращение выбросов на 9% без потери термостойкости, но стоимость производства пока остаётся высокой. Думаем над оптимизацией способа прессования – возможно, стоит вернуться к гидравлическим прессам вместо механических.
Любопытный побочный эффект обнаружился при работе с карбидкремниевыми изделиями. При определённых режимах отжига образуется поверхностный слой, который фактически выполняет функцию теплового барьера. Это позволило уменьшить толщину стенок на 8% без потери прочностных характеристик. Случайная находка, но теперь целенаправленно исследуем этот эффект для других видов керамики.
Мало кто учитывает, что транспортировка огнеупоров может давать до 30% углеродного следа готового изделия. Мы пересмотрели схему доставки сырья и теперь завозим бокситы не отдельными партиями, а совмещаем с поставками каолина. Это потребовало перестройки складской логистики, но сократило пробег фур на 2400 км в месяц. Незначительная на первый взгляд цифра, но за год набегает существенный объём несокращённых выбросов.
Самым неочевидным оказался вопрос упаковки. Деревянные поддоны, которые мы традиционно использовали, приходили из разных регионов, и проследить их происхождение было невозможно. Перешли на пластиковые многократные поддоны собственного производства – первоначальные затраты окупились за 8 месяцев, плюс получили бонус в виде улучшенной статистки по декарбонизации.
Пришлось даже обучать водителей эко-вождению – установили датчики расхода топлива и ввели премии за экономию. Скептически к этому относились, но за полгода средний расход снизился на 6%. Оказалось, что многие водители просто не выключали двигатель во время погрузки – теперь это строго регламентировано.
Работая с цементными заводами, обнаружили интересную закономерность: даже самые современные огнеупоры не показывают ожидаемой эффективности, если не синхронизированы с технологическим режимом печи. Пришлось разрабатывать индивидуальные рекомендации по температурным графикам для каждого клиента. Это выходит за рамки обязанностей поставщика, но без такого подхода повышение степени декарбонизации остаётся полумерой.
На одном из предприятий по производству алюминия столкнулись с обратной ситуацией – их технологи настаивали на использовании устаревших марок огнеупоров из-за привычки. Потребовалось провести сравнительные испытания непосредственно в рабочей печи, чтобы доказать преимущества новых материалов. Убедили только цифрами: наши образцы показали на 18% меньшую теплопроводность при одинаковой стойкости.
Сейчас ведём переговоры о создании совместной рабочей группы с крупным металлургическим комбинатом – хотим интегрировать наши системы мониторинга износа футеровки в их систему управления печью. Если получится, сможем оптимизировать не только производство материалов, но и их эксплуатацию.
Анализируя наш путь с момента основания в 2024 году, понимаю, что основным тормозом становится не технология, а нормативная база. Существующие ГОСТы часто не учитывают специфику низкоуглеродных материалов, и сертификация затягивается на месяцы. Приходится параллельно вести работы по согласованию новых стандартов – это отвлекает ресурсы, но без этого двигаться дальше невозможно.
Сырьё – ещё одна головная боль. Российские месторождения бокситов часто имеют повышенное содержание примесей, что вынуждает увеличивать температуру обжига. Рассматриваем возможность импорта сырья из Казахстана, но это противоречит логике сокращения транспортных плеч. Возможно, стоит инвестировать в оборудование для предварительной очистки – считаем экономику такого решения.
Самое перспективное направление – это разработка полностью безобжиговых материалов на основе фосфатных связующих. Лабораторные образцы показывают обнадёживающие результаты, но до промышленного внедрения ещё минимум два года. Если получится, сможем предложить рынку принципиально новый класс материалов с близким к нулю углеродным следом. Пока же продолжаем методичную работу по оптимизации существующих процессов – иногда простой отказ от избыточного контроля температуры в сушильных камерах даёт больший эффект, чем внедрение дорогостоящих инноваций.
