Исследователи НИТУ МИСИС доказали, что можно сократить выбросы углекислого газа при выплавке чугуна, изменив состав загружаемого в доменную печь сырья. Для этого не нужно перестраивать заводы или переходить на дорогие технологии — достаточно добавить в шихту специальные рудоугольные брикеты.
Согласно докладу Межправительственной группы экспертов по изменению климата, чтобы удержать рост глобального потепления на уровне не более 1,5°C, мировой промышленности необходимо ограничить выбросы парниковых газов. Одним из серьезных источников этих загрязнений остаётся чёрная металлургия, в частности производство чугуна. Однако возможности сделать традиционные печи «чище» практически исчерпаны, а переход на водородные технологии требует полной замены инфраструктуры. Учёные НИТУ МИСИС предложили доступное решение: использовать в доменных печах особые брикеты, которые помогают минимизировать выбросы при выплавке металла.
«С 2010-х годов мы последовательно внедряли технологию экструзионного окускования в России и за рубежом. В Липецке линия рассчитана на производство до 700 тысяч тонн брикетов в год. Производственные линии также запущены в Казахстане, Малайзии, ЮАР и других странах. В Индии, например, микродоменная печь работает исключительно на представленных брикетах. Результаты нашего недавнего исследования доказали надёжность подхода и значимое преимущество с точки зрения заботы об экологии», — поделился к.т.н. Айтбер Бижанов, ведущий эксперт проекта кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС.
После внедрения экструзионного окускования на промышленных предприятиях исследователи изучили данные и выяснили, что брикеты обладают уникальной структурой: частицы углерода и железной руды находятся в плотном контакте, благодаря чему они лучше вступают в реакцию. При этом брикеты не требуют обжига, как при производстве окатышей, что экономит энергоресурсы.
«Мы изучили, как состав и структура рудоугольных брикетов влияют на восстановление оксидов железа в доменной печи. Термодинамические расчёты, численное моделирование и данные промышленной практики показали: если заменить до 10% рудной части шихты такими брикетами, можно уменьшить расход кокса на 52 килограмма и агломерата — на 101 килограмм на каждую тонну чугуна. Это не только снижает выбросы вредных газов в атмосферу, но позволяет сократить расходы на топливе и подготовке сырья», — сказал Айтбер Бижанов.
