Прокаленный нефтяной кокс

Когда говорят о прокаленном нефтяном коксе, многие представляют просто черный порошок – анодную массу для алюминиевых заводов. Но на деле это материал с десятками переменных: от содержания серы и летучих до микроструктуры пор после прокалки. В ООО Хэнань Минжунь Новый Материал мы прошли путь от поставок сырого кокса до создания полного цикла обработки, и сейчас вижу, как рынок требует уже не просто объема, а стабильности параметров.

Технологические нюансы прокалки

Прокалка – это не просто 'нагрел и остудил'. Если в роторной печи поторопиться с подъемом температуры выше 1250°C – получится неоднородный гранулометрический состав. У нас в Хэнань Минжунь в 2025 году при запуске третьей линии как раз столкнулись с пережогом партии для китайского завода алюминия. Пришлось перенастраивать систему подачи газа и кислорода в зоне подогрева.

Содержание серы – отдельная головная боль. Российский кокс Уральской нефти часто дает 2.5-3% серы, а для литиевых анодов нужно ниже 1.8%. Приходится комбинировать сырье из разных скважин, иногда добавлять казахстанский малосернистый кокс. Но тут уже встает вопрос цены – клиенты хотят стабильность, но не готовы платить на 20% дороже.

Вакуумная прокалка дает лучшую однородность, но энергозатраты съедают маржу. В прошлом месяце как раз считали для нового завода в Сичуане – при текущих тарифах на электроэнергию рентабельность падает на 4-5%. Возможно, перейдем на гибридную схему: предварительный нагрев в роторных печах, финиш – в камерных с контролем атмосферы.

Логистика как фактор себестоимости

Наше расположение в уезде Сичуань провинции Хэнань изначально казалось плюсом – рядом порты, железная дорога. Но при отгрузках в Россию столкнулись с тем, что вагоны-хопперы для кокса часто не соответствуют требованиям по влагозащите. Две партии в прошлом квартале пришли с повышенной влажностью – пришлось повторно прокаливать уже у получателя в Красноярске.

Морские перевозки – отдельная тема. При погрузке в порту Тяньцзинь биг-бэги часто рвутся из-за неправильной строповки. Теперь работаем только с проверенными стивидорами, которые знают специфику сыпучих материалов. Кстати, на сайте hnmrxcl.ru мы выложили инструкцию по перевалке – многие логистические компании до сих пор путают прокаленный нефтяной кокс с термоантрацитом.

Срок хранения на открытых площадках – не больше 3 месяцев даже при накрытии брезентом. Ультрафилет разрушает поверхностный слой, появляются микротрещины. Для ответственных заказов (литиевые аноды) храним только в крытых складах с контролем влажности.

Взаимосвязь с производством литиевых аккумуляторов

Когда мы в 2025 начинали производство анодных материалов, думали – главное чистота и электропроводность. Оказалось, форма частиц влияет на плотность прессования электродов не меньше, чем зольность. Сферические гранулы после прокалки дают на 15% большую плотность энергии по сравнению с дробленым материалом.

Сейчас экспериментируем с многостадийной прокалкой – сначала при 800°C убираем летучие, потом медленный подъем до 1300°C с выдержкой. Кристаллическая решетка получается более упорядоченной, но цикл удлиняется на 40%. Для массового производства пока нерентабельно, но для премиум-сегмента аккумуляторов уже поставляем.

Интересный момент: при переходе на прокаленный нефтяной кокс с низкой зольностью (менее 0.5%) производители аккумуляторов экономят на этапе очистки суспензии. Наш клиент из Новосибирска после перехода на наше сырье сократил цикл приготовления пасты на 2 часа.

Ошибки контроля качества

В начале 2026 года чуть не потеряли контракт с немецким автопроизводителем из-за слишком 'шаблонного' подхода к контролю. Лаборатория проверяла стандартные параметры – сера, зола, влага. А у них оказалась чувствительность к следам ванадия – даже 0.01% влиял на старение аккумуляторов.

Теперь для каждого крупного клиента делаем выборочный анализ по расширенной схеме – 23 параметра вместо стандартных 12. Дороже, но сохраняет репутацию. Кстати, на собственном производстве литий-ионных аккумуляторов в Хэнань Минжунь используем только кокс с ванадием менее 0.005% – себе дороже, но переделывать бракованные батареи еще накладнее.

Самая сложная диагностика – микротрещины после прокалки. Рентгеноструктурный анализ не всегда показывает, приходится комбинировать с электронной микроскопией. Образцы перед отгрузкой теперь проверяем в трех режимах – на излом, прессование и электропроводность под нагрузкой.

Экономика замкнутого цикла

При прокалке до 1300°C выделяется много тепла – раньше просто выбрасывали в атмосферу через холодильники-излучатели. Сейчас утилизируем для подогрева сырого кокса на первой стадии. Экономия газа – около 18%, но оборудование для рекуперации окупается 3-4 года.

Пылеулавливание – не только экология, но и бизнес. Раньше циклоны собирали мелкодисперсную фракцию и отправляли на полигон. Теперь прессуем в брикеты для сталелитейных заводов – дополнительный доход 5-7% от себестоимости основной продукции.

Вода из систем охлаждения после очистки идет на полив территории – в Сичуане с этим строго, контроль за водопотреблением ежегодный. Пришлось ставить многоступенчатые фильтры, но зато избежали штрафов и получили льготы по экологическому сбору.

Перспективы модификации материала

Сейчас тестируем легирование бором на стадии прокалки – теоретически должно повысить электропроводность на 8-10%. Но технологически сложно равномерно распределить добавку в массовом производстве. Пока получается только в опытных партиях по 200 кг.

Еще одно направление – гранулированный кокс с пористой структурой для быстрой зарядки. Поры должны быть определенного размера – слишком крупные снижают механическую прочность, мелкие не дают эффекта. Идеальный диапазон 2-5 мкм, но добиться стабильности пока не получается.

К 2028 году планируем полностью перейти на цифровое управление прокалкой – с датчиками в реальном времени и предиктивной аналитикой. Сейчас тестируем систему на одной печи – уже видим, где можно сократить время цикла без потери качества. Но полная автоматизация – вопрос не техники, а кадров. Операторы со стажем не доверяют 'умным' системам, приходится параллельно вести традиционный контроль.