Metallurgen der NUST MISIS entwickeln weltweit einmaligen Ofen für hocheffizientes Recycling von Industrieabfällen

MOSKAU, November 23, 2017 /PRNewswire/ --

Mehr als 95 % der weltweiten Gusseisenproduktion findet immer noch in Hochöfen statt. Moderne Hochöfen sind echte Kraftwerke, die jeden Tag tonnenweise Gusseisen ausstoßen. Zur Verarbeitung sind präparierte, hochqualitative Rohstoffe wie Sinterkuchen, Stahlpellets und Eisen erforderlich. Das Recycling von eisenhaltigen Industrieabfällen (von denen allein russische Unternehmen jedes Jahr mehr als 5 Millionen Tonnen produzieren) ist ökonomisch und technologisch verantwortungslos und in Hochöfen praktisch unmöglich.

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"Eine NUST MISIS-Forschergruppe um Gennady Podgorodetskyi, Kandidat für technische Wissenschaften und Leiter des NUST MISIS Research & Education Center IMT, hat gemeinsam mit Vtoraluminumproduct, einer der Industriepartner der Universität, in einem einmaligen Pilotprojekt einen Airlift-Reaktor (auf Basis eines Gasspülsystems) zur effektiven und umweltfreundlichen Produktion von Eisen und Nichteisen-Metallkonzentraten aus Klärschlamm entwickelt", sagte Alevtina Chernikova, Rektorin der NUST MISIS.

Jedes Jahr verursacht die chemische Industrie durch die metallurgische Verarbeitung eisenhaltiger und nicht eisenhaltiger Metalle Hunderte Millionen Tonnen Abfälle in Form von Schlamm, Staub, Asche usw. Diese Abfälle enthalten große Mengen Metall, das derzeit nicht extrahiert wird, da es keine effektiven industriellen Technologien zur Trennung der nutzbaren Bestandteile gibt.

Der neuartige, an der NUST MISIS entwickelte Ofen basiert auf einem Airlift-Verfahren. Die technologischen Verfahren finden in einem Flüssigschlackebad mit Gasgebläse statt. Die entstehenden Blasen führen dazu, dass die chemischen Prozesse im Bad stark beschleunigt und das Flüssigeisen und die Schlacke aggressiv gemischt werden.

Gennady Podgorodetskyi, Leiter der Arbeitsgruppe, sagte: "Wir haben die ROMELT-Technologie, die in den 80er-Jahren an der NUST MISIS entwickelt wurden, stark verbessert und den Reaktor in zwei Zonen unterteilt: Schmelzen und Rückgewinnung. Nach unseren Berechnungen ist es möglich, mit einer solchen Ofenkonfiguration den Kohle- und Sauerstoffverbrauch pro Tonne produziertes Gusseisen um 20-30 % zu reduzieren. Das Schlackebad und die eisenhaltige Schmelze werden einem Gasstrom mit einem Sauerstoffgehalt von 50-99 % ausgesetzt. Die Temperatur wird konstant zwischen 1400 und 1500 °С gehalten. Eisenhaltige Materialien, Kraftwerkskohle und Flussmittel sammeln sich an der Oberfläche des Schmelzbads. Die Kohle an der Oberfläche des Schmelzbads reagiert mit den Schlackeflüssen in der unteren Zone des Bads, wo der Sauerstofffluss eine Verbrennung in Kohlendioxid und Wasserdampf verursacht. Anschließend fließt die Schmelze in den Rückgewinnungsbereich, wo die endgültige Rückführung in Gusseisen stattfindet. Verschiedene nicht eisenhaltige Metalle werden ebenfalls in Metalle zurückverwandelt und mit dem Abgas aus dem Ofen abgeführt. Daraus entsteht ein Staub, der ein weiteres kommerzielles Produkt darstellt -- ein Konzentrat aus nicht eisenhaltigen Materialien."