В России построили пилотную печь для выплавки чугуна из отходов металлургии

Научная группа НИТУ "МИСиС" совместно с индустриальным партнером университета ООО "ПК "Вторалюминпродукт" построила и запустила в Мценске не имеющую аналогов в мире пилотную установку барботажного реактора для эффективного и экологичного производства чугуна и концентрата цветных металлов из бросовых шламов, сообщила РИА Новости пресс-служба университета. 

 

Пилотный агрегат, разработанный исследователями из НИТУ "МИСиС", предназначен для переработки техногенных отходов с последующим выпуском чугуна, а также для производства горючих газов из углеродсодержащих отходов. Реактор уже вызвал повышенный интерес отечественных энергетиков и производителей черных металлов.

Более 95% выпускаемого в мире чугуна до настоящего времени производится в доменных печах. Это мощные агрегаты, выдающие в сутки тысячи тонн металла. Но обычные доменные печи требуют подготовленного высококачественного сырья, перерабатывать отходы в них технологически и экономически нецелесообразно или даже невозможно. А ведь только на российских предприятиях ежегодно образуется более пяти миллионов тонн вторичного сырья. 

Инновационная печь построена на барботажном принципе, в основе которого лежит подъем пузырей газа в расплаве. Конечной целью процесса является восстановление расплава со смешанным составом до чистого чугуна. Сначала в печи при температуре 1400-1500°С железорудный концентрат превращается в расплав, который затем продувают газообразным монооксидом углерода с примесями диоксида углерода и азота. Образующиеся при этом пузырьки значительно ускоряют химические процессы в ванне и интенсивно перемешивают железистый расплав и шлак (отходы от производства металлов). 

По утверждению авторов разработки, новая технология может произвести революцию в металлургии.

"Мы усовершенствовали технологию "Ромелт", созданную в МИСиС еще в 80-е годы, и разделили реактор на две зоны: плавильную и восстановительную.

На поверхность ванны расплава подаются железосодержащие материалы, энергетический уголь, флюсующие добавки. Уголь при этом вовлекается шлаковыми потоками в нижние зоны ванны, где за счет кислородного потока происходит его горение с выделением углекислого газа и паров воды. Далее расплав перетекает в восстановительную зону, где происходит его окончательное восстановление до чугуна", — рассказывает руководитель группы Геннадий Подгородецкий, директор научно-образовательного центра "Инновационные металлургические технологии".

По утверждению разработчиков, важнейшим преимуществом их технологии является сниженный удельный расход энергии: на 20-30% меньше, чем у лучших мировых аналогов. Кроме того, предусмотрено подавление образования особо опасных для экологии веществ.

Успешная апробация технологии и дальнейшее тиражирование агрегатов на ее основе — это выход на создание безотходных производств черной и цветной металлургии, а также мощный позитивный экологический фактор.

"По требованию заказчика состав шлака может быть подобран для последующей переработки в шлакокаменные изделия, теплоизоляционную шлаковату, выпуска промежуточных продуктов при производстве цемента. За счет уникальной конструкции агрегата расходы энергоносителей могут быть доведены до 500 килограммов угля и 500 нм³ кислорода на одну тонну получаемого чугуна. В результате мы перерабатываем бросовые техногенные отходы, получаем чугун, товарный шлак и концентрат цветных металлов. Отходов в нашей технологии нет. Пилотный образец предназначен также для отработки технологии безотходной газификации многочисленных углеродсодержащих отходов, включая твердые бытовые отходы", — отмечает Геннадий Подгородецкий.