Графит МУГ

Графит МУГ (материал углеродосодержащий гранулированный) — высокоуглеродистый измельчённый материал искусственного происхождения, предназначенный прежде всего для науглероживания жидкого металла при производстве стали и чугуна. Производится преимущественно из боя и огарков графитированных электродов, а также из других графитизированных отходов графитового производства. Основное требование к материалу — высокое содержание углерода при минимальном количестве вредных примесей серы и азота.

Что такое МУГ: расшифровка и классификация

Аббревиатура МУГ расшифровывается как «материал углеродосодержащий гранулированный». Это торгово-технологическое обозначение, принятое у российских поставщиков углеродных материалов; оно указывает на форму выпуска (гранулы или дроблёный порошок) и принадлежность к классу высокоуглеродистых графитовых науглероживателей.

В действующей нормативной базе аналогичные материалы регулируются ГОСТ Р 70857-2023 «Материалы углеродные измельчённые для науглероживания в металлургическом производстве. Технические условия» (введён с 01.04.2024). Стандарт классифицирует науглероживатели по содержанию углерода: Н-99, Н-95, Н-90, Н-80, Н-60, где цифра означает минимальный процент углерода. Марки МУГ с содержанием углерода 95–99% соответствуют классам Н-95 и Н-99 по данной классификации.

По типу сырья МУГ относится к группе искусственных графитовых науглероживателей. От антрацитовых и нефтекоксовых аналогов отличается более высокой степенью графитизации, что обеспечивает лучшую смачиваемость частиц жидким металлом и более высокую скорость усвоения углерода расплавом.

Физико-химические характеристики графита МУГ

Приведённые ниже показатели являются типовыми для материала МУГ с высоким содержанием углерода. Точные значения зависят от конкретной партии и определяются по согласованию с заказчиком.

Примечание: зольность и содержание примесей зависят от исходного сырья и конкретной партии. Для ответственных плавок запрашивайте сертификат качества с указанием фактических показателей.

Почему сера и азот — отдельные критерии выбора

Сера и азот нормируются независимо, поскольку они оказывают разное по механизму и последствиям воздействие на металл.

Сера (S) при науглероживании частично переходит в расплав. Для высокопрочного чугуна (ВЧ) сера является вредной примесью: она препятствует графитизации и подавляет образование шаровидного графита при сфероидизирующей обработке. В сталях повышенное содержание серы ухудшает пластичность и ударную вязкость, провоцирует горячеломкость. Поэтому при производстве ВЧ и качественных сталей выбирают МУГ с массовой долей серы не более 0,05%.

Азот (N) при содержании выше 0,009% в процессе кристаллизации может образовывать газовые поры и трещины. Это критично для тонкостенных отливок и сталей, требующих высокой плотности металла. Искусственный графитовый науглероживатель (МУГ) содержит значительно меньше азота по сравнению с антрацитовыми или коксовыми аналогами — это его принципиальное технологическое преимущество.

Гранулометрический состав и формы поставки

МУГ поставляется в виде дроблёного порошка или гранул. Размер фракции подбирают исходя из типа плавильного агрегата, объёма плавки и способа введения науглероживателя.

Фракция под конкретный технологический процесс согласовывается при заказе. Возможна поставка нестандартных фракций. Упаковка: мешки по 20–25 кг или биг-бэги по 500–1000 кг с полиэтиленовым вкладышем. Хранить в сухих закрытых помещениях с естественной вентиляцией, исключая контакт с атмосферной влагой — повышенная влажность снижает усвоение углерода расплавом и может нарушить технологический режим подачи.

Подробнее о других формах поставки гранулированных углеродных материалов — см. страницу гранулированный синтетический графит.

Применение МУГ в металлургии и литейном производстве

Основная сфера применения МУГ — науглероживание чёрных металлов. Ниже приведены типовые технологические ситуации, в которых применяют этот материал.

Науглероживание в электродуговых сталеплавильных печах (ДСП)

В ДСП МУГ используют в нескольких целях: корректировка химического состава металла по углероду в конце плавки или при выпуске в ковш; вспенивание шлака путём вдувания порошка на поверхность ванны (снижает лучистые потери, экранирует футеровку от дуги); раскисление шлака без загрязнения металла посторонними элементами. Фракция для вспенивания шлака — обычно 0–5 или 0–10 мм.

Науглероживание в индукционных печах

В индукционных печах МУГ вводят непосредственно в жидкую ванну. Электромагнитное перемешивание расплава обеспечивает хорошее распределение частиц и высокое усвоение углерода. Для индукционных печей предпочтительна фракция 0–5 мм: слишком мелкая пыль выносится конвективными потоками, слишком крупная — медленнее растворяется.

Ковшевая металлургия

Науглероживание на зеркале расплава при сливе металла из печи в ковш — один из технологически простых способов точной корректировки состава. МУГ подаётся на струю или на поверхность расплава; интенсивное перемешивание при сливе способствует быстрому усвоению углерода.

Производство чугуна и чугунных отливок

При выплавке синтетического чугуна из стального лома МУГ позволяет доводить содержание углерода до уровня, характерного для чугуна (2,5–4,5% C), без введения дорогостоящего передельного чугуна. Для производства высокопрочного чугуна с шаровидным графитом применяют марки МУГ с минимальным содержанием серы (≤ 0,05%) — иначе сфероидизирующий эффект магниевой обработки снижается.

Другие марки искусственного графита для металлургических целей — в каталоге раздела искусственный графит.

Преимущества графитового науглероживателя перед антрацитовым и коксовым

Ключевое отличие МУГ от антрацитовых и коксовых науглероживателей — более высокая степень графитизации материала. Это даёт следующие технологические результаты.

Содержание азота в искусственном графите значительно ниже, чем в антраците или пековом коксе. Это принципиально важно при плавке сталей и чугунов с жёсткими требованиями по газовым дефектам. Гексагональная кристаллическая структура графита обеспечивает лучшую смачиваемость частиц жидким металлом: скорость растворения выше, усвоение углерода стабильнее. Химическая инертность графита исключает нежелательные реакции со шлаком и компонентами расплава при стандартных температурах плавки.

Вместе с тем мелкодисперсный графитовый порошок при транспортировке и загрузке следует защищать от избыточного запыления: графитовая пыль в концентрациях выше предельно допустимых создаёт пожарную опасность в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005 и промышленной безопасности. Хранение и работа с порошковым МУГ должны сопровождаться надлежащей вентиляцией рабочей зоны.

Выбор марки и согласование технических условий

При оформлении заявки на поставку МУГ технологу или снабженцу необходимо указать следующие параметры.

Минимально необходимое содержание углерода (95%, 98%, 99%) — определяет расчётный расход материала. Максимально допустимое содержание серы — критично для ВЧ и ответственных сталей. Максимально допустимое содержание азота — для производств с жёсткими требованиями по газовым порам. Требуемая фракция (мм) — зависит от типа агрегата и способа введения. Необходимый объём партии и форма упаковки (мешки/биг-бэги). При необходимости — подтверждение соответствия ГОСТ Р 70857-2023 и сертификат качества партии.

Поставляем МУГ от любого количества: как в малых объёмах для опробования, так и крупными партиями в биг-бэгах для производственного использования. Отгрузка по России.