Китай: заводы по производству искусственного графита, технологии и экология? 

Когда слышишь про китайские заводы по производству искусственного графита, сразу представляются гигантские дымящие цеха и серый пейзаж. Это, пожалуй, самый живучий стереотип. На деле всё сложнее, и экологическая сторона вопроса за последние лет пять-семь претерпела изменения, которые со стороны не всегда заметны. Сам работал с несколькими производителями в Шаньдуне и Хэнане, и скажу так: если раньше технология и правда шла вразрез с экологией, то сейчас это скорее болезненный компромисс, а у некоторых — уже осознанный процесс. Но давайте по порядку.

Технологическая база: не только печи

Основное заблуждение — сводить всё к графитизационным печам Acheson. Да, они остаются сердцем процесса, особенно для крупнотоннажных марок. Но если говорить о качестве и стабильности, то ключевое звено — это подготовка сырья. Кокс нефтяной, каменноугольный пек — их однородность и чистота определяют очень многое. На одном из заводов в Ляонине года до 2018-го были постоянные проблемы с разбросом показателей по зольности именно из-за нестабильных поставок кокса. Решили не сразу, пришлось вкладываться в свой участок предварительной обработки и сортировки.

Сама графитизация — энергоёмкий и долгий процесс. Температуры под 3000°C, цикл может занимать несколько недель. Главный технологический вызов здесь — равномерность нагрева и контроль атмосферы в печи. Неравномерность ведёт к внутренним напряжениям в блоках, трещинам. Видел партии, где процент брака по этой причине доходил до 15-20%, особенно для крупногабаритных изделий. Решение — модернизация системы электродов и автоматизация контроля температуры, но это дорого, и не все идут на это сразу.

Сейчас много говорят про изостатический прессование для специальных марок графита. Технология не новая, но в Китае её массовое внедрение пошло активно лет с 2016-го. Позволяет получать материал с более однородной и мелкозернистой структурой. Но своя головная боль — оборудование дорогое (часто импортное), а квалификация операторов отставала. Знаю случай на заводе в Цзянсу, где первые полгода после установки линии не могли выйти на стабильные параметры плотности именно из-за человеческого фактора, переучивали персонал с нуля.

Экология: давление, инвестиции и реальность на месте

Экологические нормы ужесточаются, это факт. Но их применение очень зависит от региона. В окрестностях крупных городов или в развитых прибрежных провинциях контроль серьёзный. Заводы обносят датчиками выбросов, данные идут напрямую в местные экологические управления. Штрафы могут быть огромными, вплоть до остановки производства.

Основные точки воздействия на окружающую среду — это пыль при дроблении и сортировке сырья, выбросы летучих веществ при прокалке и, собственно, выбросы от графитизационных печей (пыль, оксиды серы, оксиды углерода). Современные проекты, как правило, сразу включают системы аспирации и газоочистки. Но на старых предприятиях модернизация идёт тяжело. Часто ставят оборудование, но экономят на его обслуживании или на расходных материалах для фильтров. Результат — система есть, но эффективность ниже заявленной.

Интересный момент с утилизацией тепла. Графитизационная печь остывает неделями. Раньше это тепло просто рассеивалось в атмосферу. Сейчас некоторые продвинутые производства пытаются его утилизировать — например, для подогрева воды или отопления цехов в зимний период. Экономический эффект есть, но окупаемость таких проектов длительная, поэтому массово не внедряется. Скорее, это пилотные проекты для отчётности или заводов-флагманов.

Пример из практики: кейс Шаньдун

Хорошо помню один проект по модернизации газоочистки на заводе средней руки в Шаньдуне. Завод работал давно, печи старые. Местные власти ужесточили нормативы по выбросам пыли. Руководство сначала пыталось обойтись полумерами — почистить существующие электрофильтры. Не помогло. Потом рассматривали вариант полной замены системы на рукавные фильтры, но столкнулись с проблемой места — старый цех не позволял разместить габаритные новые установки без остановки линии на несколько месяцев.

В итоге пошли по гибридному пути: установили компактные мокрые скрубберы на этапе первичной очистки, а уже после них — модернизированные электрофильтры. Решение неидеальное, появились отходы в виде шламов, которые нужно было обезвоживать и утилизировать. Но по выбросам нормы выполнили. Это типичная ситуация: идеального решения нет, ищут компромисс между эффективностью, стоимостью и минимальными disruption для текущего производства.

На этом же заводе была проблема с пылью в цехе подготовки шихты. Рабочие жаловались, да и потери материала были. Установили локальные укрытия и аспирационные зонты над конвейерами и ситами. Казалось бы, просто. Но пришлось переделывать систему трижды — сначала не учли удобство обслуживания оборудования, потом — силу тяги, которая уносила не только пыль, но и мелкую фракцию сырья. Всё упирается в детали, которые в каталогах оборудования не описаны.

Рынок и нишевые игроки

Крупные заводы, вроде Fangda Carbon или Sinosteel, — это один уровень. Но есть множество средних и небольших предприятий, которые нашли свои ниши. Они часто более гибкие в технологических экспериментах и работе с малыми партиями специальных марок. Например, производство мелкозернистого изостатического графита для полупроводниковой промышленности или высокопрочного для EDM (электроэрозии).

К такому нишевому игроку можно отнести, например, ООО Циндао Фулит Графит. Компания основана в 2014 году и позиционирует себя как предприятие с потенциалом развития именно в области переработки и производства графитовых изделий. Заглянул на их сайт (https://www.frtgraphite.ru). Видно, что они делают акцент не на гигантских объёмах, а на обработке — механической обработке готового графита в изделия сложной формы. Это важное звено в цепочке. Многие глобальные потребители (те же производители термообрабатывающего оборудования) закупают не просто блоки, а готовые детали — тигли, нагреватели, фурнитуру. И вот здесь важна точность обработки, знание поведения материала. У таких компаний, как Фулит, часто цех механической обработки оснащён лучше, чем у гигантов, для которых это побочный бизнес.

Для таких предприятий экологический вопрос часто сводится к утилизации графитовой пыли и стружки от механической обработки. Их можно прессовать и использовать для производства менее ответственных изделий, но это требует дополнительной логистики и оборудования. Не все этим занимаются, иногда просто продают как отходы. Это, кстати, точка роста — замкнутый цикл внутри производства становится всё более актуальным.

Взгляд вперёд: куда дует ветер?

Тренд очевиден: ужесточение экологических норм продолжится. Это будет выталкивать самые грязные мелкие производства с рынка или заставлять их консолидироваться. Для выживания заводам придётся инвестировать не только в очистку, но и в энергоэффективность. Внедрение более современных печей с лучшей теплоизоляцией и контролем — это вопрос не только зелёного имиджа, но и прямой экономии на электроэнергии, которая составляет львиную долю себестоимости.

Вторая волна — это цифровизация. Не та громкая Индустрия 4.0, а приземлённый сбор данных с датчиков печей для прогнозирования качества партии и предотвращения брака. Пока это редкость, но пилотные проекты есть. Это позволит экономить сырьё и энергию, что опосредованно тоже даёт экологический эффект.

И третье — давление со стороны конечных потребителей, особенно европейских. Всё чаще в запросах на поставку фигурируют не только технические спецификации, но и вопросы об экологической политике завода, углеродном следе продукции. Это уже не абстракция, а конкретные вопросы при аудите. Поэтому тем, кто хочет работать на внешний рынок, придётся приводить в порядок не только технологические карты, но и всю сопутствующую документацию по экологии. И это, пожалуй, один из самых сложных культурных сдвигов для традиционной отрасли.

В общем, картина не чёрно-белая. Есть проблемы, есть движение, часто вынужденное и несистемное. Но общий вектор — в сторону большей технологической управляемости и учёта экологических факторов. Просто путь этот не прямой и уж точно не быстрый.