Российская технология снижает углеродный след черной металлургии

Исследователи НИТУ МИСИС доказали, что выбросы углекислого газа при производстве чугуна могут быть сокращены за счет изменения состава загружаемого в доменную печь сырья. Для этого не требуется перестройка заводов или использование дорогих технологий — достаточно добавить в шихту специальные рудоугольные брикеты.

Согласно докладу Межправительственной группы экспертов по изменению климата, чтобы держать рост глобального потепления в пределах 1,5°C, мировой промышленности необходимо ограничить выбросы парниковых газов. Чёрная металлургия, особенно производство чугуна, остается одним из значительных источников таких загрязнений. Возможности для улучшения традиционных доменных печей, к сожалению, почти исчерпаны, а переход на водородные технологии требует полной замены инфраструктуры. Учёные НИТУ МИСИС предложили доступное решение: использование специальных брикетов в доменных печах, которые помогают сократить выбросы при металлургическом процессе.

"С 2010-х годов мы активно внедряли технологию экструзионного окускования как в России, так и за рубежом. В Липецке линия может производить до 700 тысяч тонн брикетов в год, а производственные линии были запущены в Казахстане, Малайзии, ЮАР и других странах. В Индии, например, микродоменная печь работает только на этих брикетах. Результаты нашего последнего исследования подтвердили эффективность данного подхода и его значительные экологические преимущества", — отметил к.т.н. Айтбер Бижанов, ведущий эксперт проекта кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС.

После внедрения экструзионного окускования на промышленных предприятиях исследователи проанализировали данные и выяснили, что брики имеют уникальную структуру: частицы углерода и железной руды находятся в плотном контакте, что улучшает их реакцию. Кроме того, брикеты не требуют обжига, как это происходит при производстве окатышей, что позволяет экономить 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, что замена до 10% рудной части шихты такими брикетами позволяет сократить расход кокса на 52 килограмма и агломерата на 101 килограмм на каждую тонну произведенного чугуна. Это не только снижает выбросы вредных газов в атмосферу, но и позволяет сократить затраты на топливо и подготовку сырья", — добавил Айтбер Бижанов.