Графит ГЛС-2

Графит ГЛС-2 — скрытокристаллический природный графит, получаемый путём размола и обогащения графитовых руд. В отличие от кристаллического литейного графита марок ГЛ, зёрна ГЛС-2 настолько малы, что кристаллическая структура не различима без специального оборудования — отсюда второе название: аморфный графит. Порошок имеет тёмно-серый цвет с металлическим блеском; именно этим он внешне отличается от серебристого кристаллического графита.

Материал соответствует требованиям действующего стандарта ГОСТ Р 52729-2007 «Графит скрытокристаллический. Общие технические условия». Стандарт охватывает четыре марки — ГЛС-1, ГЛС-2, ГЛС-3, ГЛС-4, — различающихся по зольности и, соответственно, по области применения. ГЛС-2 занимает вторую ступень по чистоте: зольность не более 17 %, что делает его достаточным для большинства задач литейного и металлургического производства.

Ключевые свойства ГЛС-2 в литейном производстве

Главное технологическое преимущество скрытокристаллического графита — полная несмачиваемость расплавами металлов и шлаков. Это обусловлено слоистым строением углерода: атомы внутри графитового слоя образуют прочные ковалентные связи, а межслойные силы слабы. Расплавленный металл — чугун, бронза, алюминий, цинк — не образует с такой поверхностью адгезионного контакта. В результате отливка легко выбивается из формы, пригар исключается, а чистота поверхности заметно выше, чем без защитного покрытия.

Второй важный фактор — термостойкость. При атмосферном давлении графит не плавится, а возгоняется только при температуре около 3650 °С. Ни при каких рабочих температурах литейных процессов защитный слой не разрушается вследствие плавления. Практически значимое ограничение иное: при нагреве в кислородсодержащей атмосфере графит начинает окисляться с образованием CO и CO₂. У скрытокристаллических марок с высоким содержанием золы этот процесс может начинаться при относительно невысоких температурах, поэтому защитные покрытия на основе ГЛС-2 применяют в условиях, где поверхность формы быстро перекрывается слоем металла.

Физико-химические показатели по ГОСТ Р 52729-2007

Стандарт нормирует зольность, гранулометрический состав и влажность. Нормы для марки ГЛС-2:

Показатель	Норма для ГЛС-2
Массовая доля золы, %, не более	17,0
Остаток на сите № 02 (ячейка 0,2 мм), %, не более	1
Остаток на сите № 0071 (ячейка 0,071 мм), %, не более	10
Массовая доля влаги, %, не более	1,0

Из норм следует: содержание углерода в ГЛС-2 составляет не менее 82 % на влажной основе (расчётно: 100 % − 17 % зольность − 1 % влага). Присутствие посторонних включений, видимых невооружённым глазом, не допускается.

Стандарт не нормирует содержание серы отдельной строкой. Контроль качества ведётся по зольности и гранулометрическому составу.

Для понимания плотностных характеристик важно разграничить два понятия. Истинная плотность кристаллической решётки природного графита составляет около 2,1–2,2 г/см³ — это свойство углерода как вещества. Насыпная плотность мелкодисперсного порошка ГЛС-2 значительно ниже и зависит от степени помола; для порошков типичного гранулометрического состава она составляет 0,3–0,6 г/см³. При расчёте объёмов складирования и дозировании в смеси следует использовать именно насыпную плотность.

Санитарные нормы: предельно допустимая концентрация пыли скрытокристаллического графита в воздухе рабочей зоны — 10 мг/м³, класс опасности 4.

Сравнение марок ГЛС: как выбрать нужную зольность

Серия ГЛС включает четыре марки с нарастающей зольностью: ГЛС-1 (≤ 13 %), ГЛС-2 (≤ 17 %), ГЛС-3 (≤ 22 %), ГЛС-4 (≤ 25 %). Чем выше зольность, тем ниже содержание углерода и, как правило, тем менее выражены антипригарные и теплозащитные свойства покрытия.

Для стандартных антипригарных красок при чугунном и цветном литье ГЛС-2 обеспечивает достаточную чистоту. Если технология требует пониженного зольного остатка — например, при получении тонкостенных отливок с высокими требованиями к поверхности — рассматривают графит ГЛС-1. Полный ассортимент марок представлен на странице скрытокристаллического графита.

Применение графита ГЛС-2

Антипригарные краски и присыпки для литейных форм и стержней

Основное применение. Графит ГЛС-2 является базовым компонентом водных и органорастворимых антипригарных красок, наносимых на поверхности песчано-глинистых форм и стержней при литье чугуна и цветных сплавов. Суспензия графита в воде или органическом растворителе наносится кистью, пульверизатором или окунанием; после сушки образует плотный углеродный слой.

При литье чугуна в сырые формы графит применяется также в виде припыла — сухого порошка, наносимого непосредственно на поверхность полуформ и стержней перед сборкой. Тонкий графитовый слой предотвращает пригорание формовочной смеси к металлу и облегчает удаление пригарной корки.

Формовочные смеси

Добавка ГЛС-2 в формовочные смеси улучшает их противопригарные свойства и снижает адгезию металла к смеси. Типичная концентрация добавки определяется технологическим регламентом предприятия в зависимости от марки сплава и конфигурации отливки.

Шлакообразующие и теплоизолирующие смеси

В составе шлакообразующих смесей для разливки металлов графит обеспечивает теплоизолирующий эффект на поверхности расплава в изложнице или кристаллизаторе: углеродный слой замедляет теплоотдачу, предотвращает преждевременное затвердевание металла у стенок и образование плёнки оксидов.

Огнеупорные изделия

Скрытокристаллический графит используется как углеродный наполнитель при изготовлении огнеупорных масс и изделий — тиглей, смесей для футеровки. Зольность ГЛС-2 до 17 % приемлема для изделий общего назначения.

Прочие отрасли

Добавка скрытокристаллического графита в резиновые смеси придаёт готовым изделиям электропроводность и антистатические свойства. Применяется также в составе теплозащитных обмазок и термостойких покрытий для поверхностей, работающих в условиях периодического высокотемпературного нагрева.

Форма поставки

Графит ГЛС-2 поставляется в виде рыхлого тёмно-серого порошка с металлическим блеском. Упаковка — многослойные бумажные мешки; масса нетто не более 30 кг на мешок. По согласованию с потребителем возможна поставка в мягких специализированных контейнерах (биг-бэгах) для сыпучих грузов. Транспортировка крытым транспортом всех видов. Срок годности не ограничен при хранении в закрытых сухих складских помещениях.