МИСиС и «Северсталь» разработали новый материал из доменного шлака

Технологию переработки доменного шлака для производства камнелитых изделий предложили ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» совместно со специалистами из ПАО «Северсталь», 20 октября сообщает пресс-служба университета. Из нового прочного материала можно методом литья изготавливать плитку для мощения дорог и цеховых помещений или же износостойкие детали горнодобывающего оборудования, химических и энергетических производств. Результаты исследования нового материала и технологии его изготовления разработчики представили в статье «Влияние добавки оксида кремния на свойства продуктов синтетического каменного литья на основе доменного шлака», опубликованной в журнале «Экология и промышленность России». Ученые отмечают, что в большом объеме технологических отходов производства чугуна и стали до 80% составляют шлаки, которые образуют пустая порода в составе железо-рудных материалов, флюсы, зола топлива, а также продукты окисления металла и примесей. Задача утилизации, а не складирования шлака в огромных терриконах рядом с металлургическими комбинатами, решает не только экономические, но и экологические задачи. Отсюда вытекает важность разработок новых технологий для такой утилизации. Доменные шлаки, как показали исследования, по своим физико-механическим свойствам превосходят природные материалы, применяемые в строительстве, и западные страны уже перерабатывают все доменные и более половины сталеплавильных шлаков в полезные продукты, тогда как в России соответствующие показатели гораздо ниже. В НИТУ МИСиС были изучены механические характеристики, а также морфология поверхности, микроструктура и фазовый состав камнелитых изделий из немодифицированного доменного шлака в его смеси с речным песком. Результаты показали, что синтетическое каменное литье на основе доменного шлака может с успехом использоваться для производства различной строительной продукции, в том числе строительных блоков и устойчивой к абразивному износу тротуарной плитки для внутренних и наружных работ. Ведущий инженер кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МиСИС к. т. н. Игорь Бурмистров рассказал о проделанной работе: «Оптимизация режима литья и дополнительные исследования абразивного износа позволят оптимизировать структуру продуктов на основе доменных шлаков для облицовки устройств, транспортировки абразивных сыпучих продуктов и суспензий в горнодобывающей промышленности и энергетике, а также при производстве или футеровке корпусов гальванических ванн и химических реакторов». Ученые считают, что у синтетического каменного литья на основе доменных шлаков очень велик потенциал для создания новых материалов и изделий. Так, армирование продуктов синтетического каменного литья стальной арматурой позволит изготавливать крупногабаритные изделия для строительства. Для создания крупногабаритные блоков фундаментов или балластных блоков различных инженерно-технических систем можно будет, например, совместить шлаковые расплавы и куски отвального шлака. Все эти возможности требуют дополнительных исследований. Ученые МИСиС уже ведут такие исследования, и в ближайшие годы они смогут найти практическую реализацию у индустриального партнера университета — ПАО «Северсталь».