Ученые МИСиС разработали новый метод переработки металлургических отходов
Патент на способ получения чугуна из железорудного шлама получили ученые из Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС», 13 сентября сообщает пресс-служба вуза.
Разработанный специалистами НИТУ МИСиС способ переработки побочных продуктов — газоочистных суспензий и металлической мелочи, образующихся при получении первичного черного металла, уникален тем, что позволяет масштабировать процесс переработки металлических отходов до промышленных объемов.
При этом новый метод уменьшает производственные затраты и снижает потребность металлургических предприятий в импорте металлургического сырья.
Результаты исследования авторы представили в статье «Переработка железоуглеродсодержащих мелкодисперсных материалов с использованием электрометаллургических технологий», опубликованной в журнале Metallurgist (Q2).
Производство первичного черного металла (металлизированных окатышей и горячебрикетированного железа) сопровождается образованием большого количества отходов, богатых железом — отсева и шлама.
В настоящее время в качестве наиболее эффективного и экологичного способа использования этих отходов применяется их брикетирование в смеси с различными вяжущими компонентами и последующая переработка.
Однако такая переработка возможна лишь на крупных комбинатах черной металлургии, оснащенных дорогостоящим оборудованием и обладающих соответствующими технологическими возможностями.
Способ, разработанный учеными НИТУ МИСиС, делает доступной переработку металлизованных отходов любому металлургическому предприятию там, где они были произведены, что особенно актуально для небольших региональных заводов, испытывающих дефицит в металлоломе.
Брикеты для этого способа переработки формируются из металлизированных отходов, в которые добавляют металлизированный отсев брикетов, вяжущее вещество, гашеная известь и отсев коксовой мелочи.
Запатентованный способ был экспериментально исследован учеными МИСиС. Опытные плавки доказали работоспособность и эффективность созданной ими методики.
Доцент кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий НИТУ МИСиС к. т. н. Павел Черноусов рассказал о полученных результатах:
«Основным элементом процесса является выплавка чугуна из железорудного шлама в дуговой электропечи — одном из наиболее распространенных типов оборудования в металлургической промышленности. В ходе опытно-промышленных экспериментов по реализации заявленного способа достигнут выход железа в чугун свыше 93%».
В процессе экспериментов ученые определили ключевые параметры для производства брикетов. Было установлено, что наибольшую прочность имеют образцы, в которых объем металлизированного отсева составляет 15%. Чугун, выплавленный из таких брикетов, соответствует стандартам ГОСТ.
Павел Черноусов уточнил: «Полученный из этих брикетов чугун соответствует требованиям ГОСТ 4832–95 и может быть применен к чугуну марки L4, класса А, категории 4. Это открывает новые возможности для производства первичного черного металла и повышения эффективности процессов металлургического производства».
При этом разработанный учеными НИТУ МИСиС способ расширяет возможности для утилизации побочных продуктов как текущего металлургического производства, так и накопленных в шламонакопителях. Научные данные, полученные в ходе исследований, могут быть использованы в практике металлургических производств для повышения их эффективности.
