Выполняемые проекты

При этом были получены следующие результаты:

1. На основе проведенных анализа литературных источников и патентного поиска сделаны следующие выводы:

1.1. Не смотря на имеющиеся схемы переработки шлаковых отвалов, не решается одна из наиболее острых проблем шлакопереработки – проблема особых, т.н. саморассыпающихся, шлаков черной металлургии. Эти шлаки не могут быть переработаны по реализованным в промышленности схемам, поскольку при затвердевании и охлаждении быстро превращаются в мельчайшую пыль вследствие явления саморассыпания.

1.2. Показано, что есть четыре возможности по предотвращению распада шлаков, имеющих преимущества и недостатки, препятствующие их широкому внедрению в производство. При этом показано, что распад рафинировочного шлака может быть предотвращен изменением его химического состава и оценено влияние ввода глиноземсодержащих отходов на рассыпаемость шлака, а сведения о возможном влияния ввода отходов на формирование в шлаке гидравлически активных фаз отсутствуют.

1.3. Показана перспективность в качестве добавки к шлаку такого материала как отходы производства вторичного алюминия (ОПВА). Они наименее дефицитны и могут поставляться на предприятия по ценам, в несколько раз ниже других материалов и технология использования ОПВА приковшевой обработке стали может быть очень рентабельной.

2. Показано, что дополнительно следует изучить влияние ОПВА на стойкость футеровки АКП, десульфурирующую способность шлака и поверхностное натяжение шлака на границе металла.

2.1. Выдвинута гипотеза о стабилизирующем действии на шлак добавок солей KCl и NaCl, входящих в состав ОПВА. В связи с этим следует изучить влияние других стабилизирующих добавок, вводимых вместе с ОПВА и сформировать состав комплексной добавки, оказывающей положительное воздействие, как на шлак, так и на рафинируемую сталь.

2.2. Предложено провести совместную восстановительную плавку шлаков ДСП и АКП с целью формирования в шлаке активных фаз портландцементного клинкера и получить состав, близкий к составу портландцементного клинкера. Для этого следует детально изучить методы и технологические особенности получения портландцементного клинкера и чугуна на основе шлаков ДСП и ковшевого шлака.

3. На основании проведенных расчетных и лабораторных исследований показано, с учетом расчетных и измеренных значений вязкости шлаков, данных по рентгено-фазовому анализу этих шлаков, рассчитанных десульфурирующих показателей и показателей межфазного натяжения можно оценить механизм влияния шлако-образующей добавки на характеристики формируемого шлака и определить ее необходимое количество. Авторами проекта предложена методика исследования, позволяющая понять механизм (физическую сущность) влияние и других стабилизирующих добавок, вводимых вместе с ОПВА и сформировать состав комплексной добавки, оказывающей положительное воздействие, как на шлак, так и на рафинируемую сталь.

4. Проведены исследования по введению в состав ОПВА различных стабилизирующих добавок, имеющих более высокую температуру кипения чем, соли NaCl и KCl. Методами ДТГА, рентгенофазового и рентгеноструктурного анализов оценено их воздействие на двухкальциевый силикат шлака и выбраны оптимальные добавки и предварительно определен оптимальный состав композиционных флюсо-образующих добавок и технологические условия их получения.

5. Индустриальным партнером:

5.1 Подготовлено и предоставлено к экспериментальным испытаниям по отработке вариантов шихтовки сырья при получении новых флюсо-образующих добавок оборудование.

5.2. Спроектированы и изготовлены специальные экспериментальные, модельные изложницы для изучения кристаллизации слитка при работе флюсо-образующих добавок как утеплителей.

6. На данном этапе проводились только подготовительные работы.

7. На основании патентного исследования показано, что предлагаемая технология получения композиционных флюсо-образующих добавок на основе отходов производства вторичного алюминия в целом обладает патентной чистотой в отношении изобретений РФ по состоянию на 27 октября 2014 года и охраноспособностью и может быть защищена патентом на изобретение «Способ получения флюсо-образующей добавки».

8. Также авторами проекта предложена методика исследования, позволяющая понять механизм (физическую сущность) влияние и других стабилизирующих добавок, вводимых вместе с ОПВА и сформировать состав комплексной добавки, оказывающей положительное воздействие, как на шлак, так и на рафинируемую сталь.

9. Все работы в соответствии с планом-графиком описаны в отчете о ПНИ с приведением актов о выполненных работах.

10. Показано, что разрабатываемая ИМЕТ УрО РАН технология получения композиционных флюсо-образующих добавок на основе отходов производства вторичного алюминия является конкурентоспособной на рынке аналогичных технологий. При этом ИМЕТ УрО РАН обладает на данный момент конкурентными преимуществами на рынке утилизации и переработки отходов производства вторичного алюминия.