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».