Ученые НИТУ МИСИС запатентовали способ переработки газоочистных суспензий и металлической мелочи — побочных продуктов, образуемых при получения первичного черного металла. Уникальность предложенного способа в возможности масштабировать процесс переработки до промышленных объемов.
Новый способ также позволит уменьшить производственные затраты и снизить зависимость металлургических предприятий от импорта металлургического сырья. Результаты исследования опубликованы в журнале Metallurgist (Q2).
В процессе производства первичного черного металла — металлизированных окатышей и горячебрикетированного железа (ГБЖ) — образуется большое количество побочных продуктов, богатых железом, к которым относятся отсевы и шламы.
«Сегодня наиболее эффективным и экологически безопасным способом переработки вторичных металлизированных материалов является их брикетирование в смеси с различными вяжущими компонентами и последующей переработкой в шахтных (вагранках или домнах) и электрических печах. Однако, использование металлизированной мелкой фракции в составе смеси исходных материалов — агломерационной шихты возможно только на крупных интегрированных комбинатах чёрной металлургии, обладающих дорогостоящим оборудованием и технологическими возможностями», — сказал соавтор патента к.т.н. Илья Мельниченко, ассистент кафедры геологии и маркшейдерского дела НИТУ МИСИС.
Предложенный учеными Университета МИСИС подход позволяет перерабатывать металлизованные отходы в условиях тех металлургических предприятий, на которых они производятся в текущем режиме, а также на небольших заводах в регионах, испытывающих дефицит железного металлолома. В ходе исследования были проведены опытные плавки и подтверждена работоспособность методики.
«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%», — отметил Павел Черноусов к.т.н., доцент кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий НИТУ МИСИС.
В ходе исследования были определены ключевые параметры для производства брикетов из металлизированных отходов с добавлением металлизированного отсева брикетов, вяжущего вещества, гашеной извести и отсева коксовой мелочи. Оказалось, что наилучшие прочностные свойства демонстрируют образцы с добавлением 15% металлизированного отсева. Полученный из этих брикетов чугун соответствует стандартам ГОСТ и может быть использован в производстве первичного черного металла.
«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», — добавил Павел Черноусов.
Представленный подход открывает новые возможности для утилизации побочных продуктов металлургического производства и повышения эффективности производственных процессов. Результаты исследования могут быть успешно применены на практике в металлургических агрегатах, что позволит повысить их эффективность, уменьшить количество текущих отходов и переработать техногенные ресурсы мелкодисперсных железосодержащих материалов, накопленных в шламонакопителях.
