Обожженный нефтяной кокс 3-8 мм

Когда видишь в заявке ?обожженный нефтяной кокс 3-8 мм?, кажется — всё просто, фракция как фракция. Но те, кто реально работал с этим материалом, знают: главное не цифры, а то, как ведёт себя этот кокс в печи или в шихте. У нас на производстве, в ООО Хэнань Минжунь Новый Материал, с этим размером связано больше всего споров — от идеальной однородности до внезапных проблем с зольностью.

Что скрывается за фракцией 3-8 мм

Многие думают, что главное — выдержать границы. Но если на выходе получается просто ?от 3 до 8?, без контроля формы зерна, — это брак. Угловатые частицы дают другую насыпную плотность по сравнению с окатанными, а это влияет на газопроницаемость в процессе карбонизации. Мы в ООО Хэнань Минжунь Новый Материал сначала тоже гнались за точностью сит, пока не столкнулись с тем, что у одного из поставщиков кокс 3-8 мм давал просадку по объёму в печи на 5–7%.

Ещё момент — содержание мелочи. Даже при заявленной фракции 3–8 мм всегда есть доля частиц менее 3 мм. Если её больше 3% — начинаются проблемы с пылением и сегрегацией при транспортировке. Один раз пришлось возвращать целую партию из-за того, что при разгрузке половина материала ушла в аспирацию.

Именно поэтому мы сейчас на сайте hnmrxcl.ru отдельно указываем не только фракционный состав, но и коэффициент однородности. Это не реклама, а необходимость — чтобы клиент понимал, что берёт не просто ?кокс 3–8?, а материал с предсказуемым поведением.

Прокалка: между теорией и реальностью печи

В теории прокалка нефтяного кокса — это удаление летучих и увеличение электропроводности. На практике же при 3–8 мм часто возникает пережог по поверхности, особенно если в печи есть зоны с локальным перегревом. У нас в Хэнань Минжунь были случаи, когда из-за неравномерной температуры в камере часть фракции 5–8 мм приходила с трещинами.

Сейчас мы используем ротационные печи с точным контролем температурных зон — это снизило риск пережога, но добавило сложностей с производительностью. Приходится балансировать между скоростью прокалки и сохранением структуры. Кстати, именно для фракции 3–8 мм мы дольше всего подбирали режим — слишком мелкие зёрна спекались, слишком крупные недопрожигались в сердцевине.

Ещё один нюанс — летучие. Если их содержание после прокалки выше 0,5%, это критично для литиевых анодов. Мы как-то отгрузили партию, где в отдельных мешках было до 0,7% — клиент вернул с претензией по газовыделению. С тех пор контроль по летучим идёт не выборочно, а с каждой тонны.

Зольность: неочевидные источники примесей

С зольностью обожженного нефтяного кокса часто связаны самые неприятные сюрпризы. Все смотрят на серу, ванадий, железо — но иногда проблема в самой структуре. Например, если в сыром коксе были включения катализаторов или абразивных частиц, после прокалки они не уходят, а концентрируются в золе.

У нас была история, когда партия 3–8 мм с заявленной зольностью 0,4% дала в реальности 0,65%. Разбирались неделю — оказалось, проблема в системе транспортировки сырца: в цепочке был участок с изношенными стальными трубами, и металлическая пыль попадала в материал. Теперь на всех этапах — только керамические или полиуретановые линии.

Сейчас для ответственных заказов, особенно для анодных материалов, мы делаем дополнительную магнитную сепарацию даже после прокалки. Да, это удорожает процесс, но зато зольность стабильно ниже 0,35%. На сайте мы об этом не пишем, но клиенты, которые работают с нами постоянно, это ценят.

Логистика и хранение: что не скажут в лаборатории

Фракция 3–8 мм кажется удобной для перевозки, но навалом она ведёт себя коварно. При длительной транспортировке возникает расслоение — более крупные фракции всплывают, мелкие оседают. Если грузовик трясёт — это ещё сильнее усугубляет сегрегацию. Мы как-то отправили пробную партию в Казахстан, и на месте оказалось, что в начале разгрузки идёт в основном 6–8 мм, а в конце — 3–5 мм.

Теперь все отгрузки прокаленного нефтяного кокса фракции 3–8 мм идут только в биг-бэгах с внутренним антистатическим покрытием. Это дороже, но сохраняет однородность. Кстати, из-за высокой электропроводности после прокалки кокс сильно электризуется — обычные полипропиленовые мешки не подходят, пыль прилипает к стенкам.

Хранение тоже имеет значение. Если склад не сухой, материал 3–8 мм быстро впитывает влагу — и это влияет на насыпную плотность. Один раз мы получили рекламацию, потому что кокс пришёл с влажностью 0,3% вместо допустимых 0,1%. Выяснилось, что на стороне клиента его хранили под открытым небом. Теперь в спецификациях пишем жёсткие требования по условиям хранения.

Применение в литиевых аккумуляторах: тонкости, которые не афишируют

Для анодных материалов фракция 3–8 мм — это компромисс между удельной поверхностью и плотностью прессовки. Слишком мелкие частицы дают высокую ёмкость, но плохо уплотняются; крупные — наоборот. Мы в ООО Хэнань Минжунь долго экспериментировали с гранулометрией, пока не пришли к выводу, что для большинства Li-ion систем оптимален не просто диапазон 3–8, а биноминальный состав: 40% 3–5 мм и 60% 5–8 мм.

Но здесь есть подвох: если в составе есть примесь частиц меньше 3 мм, это резко увеличивает irreversible capacity loss в первом цикле. Один из наших клиентов жаловался на падение ёмкости на 8% — оказалось, в партии было 4% фракции <3 мм, которую не отсеяли на этапе калибровки.

Сейчас мы для ответственных заказчиков делаем дополнительную воздушную сепарацию, чтобы убрать всё, что меньше 3 мм. Это не прописано в стандарте, но без этого стабильного качества для аккумуляторов не добиться. Кстати, именно поэтому наша продукция для Li-ion всегда проходит двойной контроль — и на входе сырья, и после прокалки.

Экономика процесса: почему 3–8 мм не всегда выгодно

Многие считают, что чем уже фракция, тем лучше. Но с экономической точки зрения производство обожженного нефтяного кокса 3–8 мм — это всегда повышенный выход отсева. При дроблении и грохочении до 15% исходного материала уходит в мелочь, которую потом приходится либо продавать дешевле, либо перерабатывать.

Мы в своё время пытались оптимизировать процесс, чтобы снизить долю отсева, — перешли на многостадийное дробление с промежуточным отсевом. Это помогло, но увеличило энергозатраты. В итоге себестоимость выросла на 5%, хотя выход целевой фракции поднялся с 82% до 88%.

Сейчас рассматриваем установку валковых дробилок с регулируемым зазором — говорят, они дают более однородный продукт с меньшим количеством мелочи. Но пока это на стадии тестов. Если кто-то из коллег уже работал с таким оборудованием для фракции 3–8 мм — буду благодарен за опыт.