Графит ГЛС-3

Графит ГЛС-3 — природный скрытокристаллический графит литейного назначения, получаемый путём размола и обогащения графитовых руд. Основная область применения — литейное и металлургическое производство: материал служит наполнителем противопригарных покрытий при получении отливок из чугуна и цветных металлов. Марка ГЛС-3 регламентирована двумя действующими стандартами — межгосударственным ГОСТ 17022-81 и национальным ГОСТ Р 52729-2007.

Физико-химические характеристики графита ГЛС-3

Скрытокристаллический графит марки ГЛС-3 представляет собой тонкодисперсный порошок чёрного цвета с матовым оттенком и жирным на ощупь. Его кристаллическая структура разупорядочена — элементарные кристаллиты настолько малы, что не различимы при обычном оптическом увеличении, поэтому в промышленной практике материал нередко называют аморфным графитом.

Нормативные требования к физико-химическим показателям ГЛС-3 установлены двумя стандартами, между которыми имеются различия по допустимой влажности:

* По ГОСТ 17022-81 (примечание к табл. 4): по согласованию с потребителем допускается массовая доля влаги не более 2 %, при этом ведутся расчёты с потребителем.
** По ГОСТ Р 52729-2007 (примечание к табл. 1): по согласованию с потребителем допускается поставка графита с влагосодержанием более 2 %, при этом расчёты проводятся с учётом содержания сухого вещества.

Массовая доля летучих веществ, меди и других примесей для марок ГЛС стандартами не нормируется. Однако посторонние включения, видимые невооружённым глазом, не допускаются (п. 5.1.2 ГОСТ Р 52729-2007).

Содержание нелетучего углерода

Стандарты ГОСТ 17022-81 и ГОСТ Р 52729-2007 не устанавливают прямых требований к содержанию углерода в графите марок ГЛС. Косвенно содержание углерода определяется зольностью: при зольности не более 22 % и нормируемом влагосодержании остаточная доля приходится на углерод и летучие компоненты. В практике российских производителей для ГЛС-3 типичное значение нелетучего углерода (fixed carbon) составляет не менее 75 %.

Сравнение марок скрытокристаллического графита серии ГЛС

Все четыре марки — ГЛС-1, ГЛС-2, ГЛС-3 и ГЛС-4 — производят из одного и того же сырья (природные графитовые руды скрытокристаллического типа). Различия между ними определяются прежде всего допустимым уровнем зольности, который напрямую влияет на чистоту материала и качество формируемых покрытий.

Таким образом, по чистоте ГЛС-3 уступает маркам ГЛС-1 и ГЛС-2, но превосходит ГЛС-4. Выбор марки определяется конкретными требованиями к качеству поверхности отливок: для деталей с высокими требованиями к чистоте поверхности целесообразно применять ГЛС-1, тогда как ГЛС-3 подходит для отливок без жёстких требований к шероховатости.

Применение графита ГЛС-3 в литейном производстве

Основное назначение графита ГЛС-3, установленное ГОСТ 17022-81, — изготовление противопригарных покрытий при получении отливок. В литейной практике материал используется в нескольких направлениях:

Противопригарные краски и покрытия. Скрытокристаллический графит является ключевым наполнителем противопригарных красок, которые наносят на рабочие поверхности литейных форм и стержней. Графитовое покрытие формирует разделительный слой между расплавленным металлом и формовочной смесью, препятствуя образованию пригара на поверхности отливки. Благодаря слабой смачиваемости расплавами металлов и шлаков, графит снижает адгезию и облегчает извлечение готового изделия из формы.

Шлакообразующие и теплоизоляционные смеси. В металлургическом производстве ГЛС-3 входит в состав шлакообразующих смесей, применяемых при разливке стали. Графитовый компонент обеспечивает необходимые теплоизоляционные свойства покровного слоя, защищая зеркало расплава от преждевременного охлаждения и окисления.

Припыл литейных форм. В качестве сухого припыла графит ГЛС-3 наносят на рабочую поверхность формы перед заливкой. Тонкодисперсный порошок заполняет микронеровности поверхности формовочной смеси и создаёт барьер, снижающий риск механического и химического пригара.

Дополнительные области использования скрытокристаллического графита

Помимо литейного производства, скрытокристаллический графит марок ГЛС находит применение в ряде смежных отраслей (ГОСТ Р 52729-2007 распространяется на графит, предназначенный «для использования в литейном и металлургическом производствах и других отраслях промышленности»):

Резинотехническая промышленность. Графитовый порошок используют как функциональный наполнитель резиновых смесей. Он повышает теплостойкость, снижает коэффициент трения и улучшает износостойкость готовых изделий — в частности, тормозных колодок для автомобилей и промышленного оборудования.

Огнеупорное производство. Скрытокристаллический графит входит в состав огнеупорных масс и обмазок, работающих в условиях контакта с расплавами металлов и шлаков. Его химическая инертность и термостойкость позволяют сохранять целостность защитного слоя при высоких температурах.

Применение графита ГЛС-3 в конкретных условиях производства определяется технологическим регламентом предприятия. Для литейных задач, где требуется повышенная чистота покрытия, рекомендуется рассматривать кристаллический литейный графит марок ГЛ, обладающий более выраженной чешуйчатой структурой.

Нормативные документы на скрытокристаллический графит

Качество графита марки ГЛС-3 регламентируется следующими стандартами:

ГОСТ 17022-81 «Графит. Типы, марки и общие технические требования» — межгосударственный стандарт, устанавливающий классификацию графитов по минералогическому типу и виду потребления, а также общие физико-химические нормы (табл. 4).

ГОСТ Р 52729-2007 «Графит скрытокристаллический. Общие технические условия» — национальный стандарт РФ, конкретизирующий требования к скрытокристаллическому графиту марок ГЛС-1–ГЛС-4. Включает методы контроля, правила приёмки, требования безопасности, маркировку, упаковку, транспортирование и хранение.

ГОСТ 5420-74 «Графит скрытокристаллический. Технические условия» — межгосударственный стандарт, действующий параллельно с ГОСТ Р 52729-2007. Содержит правила приёмки, методы испытаний, требования к маркировке и упаковке.

Методы определения качественных показателей регламентируются серией стандартов ГОСТ 17818: зольность — по ГОСТ 17818.4-90, влага — по ГОСТ 17818.1-90, гранулометрический состав — по ГОСТ 17818.2-90.

Упаковка, транспортировка и хранение графита ГЛС-3

Согласно ГОСТ Р 52729-2007 и ГОСТ 5420-74, графит упаковывают в четырёх-, пяти- или шестислойные бумажные мешки закрытого типа. Масса нетто в мешке — не более 30 кг. По согласованию с потребителем допускается поставка в мягких специализированных контейнерах (биг-бэгах) массой до 500 кг (по ГОСТ Р 52729-2007) или до 1000 кг (по спецификации производителя). Для районов Крайнего Севера и приравненных местностей упаковка выполняется по ГОСТ 15846-2002.

Транспортировка осуществляется всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах. При использовании мягких контейнеров перевозка по железной дороге допускается повагонными отправками на открытом подвижном составе.

Хранят графит в закрытых сухих складских помещениях. Срок годности не ограничен при соблюдении условий хранения (ГОСТ Р 52729-2007, раздел 10).

Требования безопасности при работе с графитом

Скрытокристаллический графит относится к трудногорючим материалам. Предельно допустимая концентрация графитовой пыли (аэрозоля) в воздухе рабочей зоны составляет 10 мг/м³ (ГН 2.2.5.1313-03). При операциях, связанных с пересыпкой порошка, персонал должен быть обеспечен респираторами. Средства пожаротушения — распылённая вода со смачивателем. Общие требования пожаро- и взрывобезопасности — по ГОСТ 12.1.004-91 и ГОСТ 12.1.010-76.

Правила приёмки и контроль качества

Графит поставляется партиями. Партией считают количество продукции одного месторождения, одной марки, оформленное одним документом о качестве. Документ содержит: наименование и марку графита, результаты испытаний, массу партии, номер партии, дату отгрузки и обозначение стандарта.

Для проверки качества от партии отбирают 10 % мешков. Отбор и подготовка проб — по ГОСТ 17817-78. При несоответствии результатов хотя бы по одному показателю проводят повторное испытание на удвоенной выборке. Результаты повторных испытаний распространяют на всю партию.

Формы поставки

Графит ГЛС-3 поставляется в виде тонкодисперсного порошка. Стандартная фасовка — бумажные мешки по 25–30 кг или мягкие контейнеры (биг-бэги). Условия поставки, объёмы и сроки определяются по согласованию сторон.