Фото: © Сафа Джиндж / Инженерный университет Торонто

Новый способ обработки стали может уменьшить углеродный след в промышленности

Инженеры из Университета Торонто разработали новый способ переработки стали, который потенциально может обезуглероживать ряд отраслей обрабатывающей промышленности и способствовать переходу к экономике замкнутого цикла производства стали.

Этот метод описан в новой статье, опубликованной в издании Resources, Conservation and Recycling, авторами которой являются Джейсук (Джей) Пэнг, Уильям Джадж и профессор Жизель Азими.

Представлен инновационный оксисульфидный электролит для электроочистки, альтернативный способ удаления примесей меди и углерода из расплавленной стали. В результате процесса также образуются жидкое железо и сера в качестве побочных продуктов.

«Наше исследование — первый зарегистрированный случай электрохимического удаления меди из стали и снижения содержания примесей до уровня ниже уровня сплава», — рассказывает Азими, возглавляющий канадскую исследовательскую кафедру городских инноваций в горнодобывающей промышленности.

В настоящее время только 25% производимой стали производится из вторичного сырья. Но мировой спрос на более экологичную сталь, по прогнозам, будет расти в течение следующих двух десятилетий, поскольку правительства по всему миру стремятся достичь целей по чистому нулевому уровню выбросов.

Сталь получают путем взаимодействия железной руды с коксом — готовой формой угля — в качестве источника углерода и продувки кислорода через полученный металл. В результате текущих стандартных процессов образуется почти две тонны углекислого газа на тонну производимой стали, что делает производство стали одним из основных источников выбросов углекислого газа в производственном секторе.

Традиционные методы переработки стали используют электродуговую печь для расплавления металлолома. Поскольку трудно физически отделить медный материал от металлолома перед плавкой, этот элемент также присутствует в продуктах из переработанной стали.

«Основная проблема вторичного производства стали заключается в том, что перерабатываемый лом может быть загрязнен другими элементами, включая медь. Концентрация меди увеличивается по мере добавления большего количества металлолома, подлежащего вторичной переработке, и когда ее содержание в конечном стальном продукте превысит 0, 1 мас.%, это негативно скажется на свойствах стали «, — объясняют ученые.

Медь невозможно удалить из расплавленного стального лома с помощью традиционной технологии производства стали в электродуговых печах, поэтому вторичный рынок стали ограничен производством стальных изделий более низкого качества, таких как арматурные стержни, используемые в строительной промышленности.

Чтобы удалить медь из железа менее чем до 0, 1 мас.%, команде пришлось сначала спроектировать электрохимический элемент, способный выдерживать температуру до 1600 градусов Цельсия.

Внутри электролизера электричество проходит между отрицательным электродом (катодом) и положительным электродом (анодом) через новый оксисульфидный электролит, изготовленный из шлака — отходов производства стали, которые часто попадают в цемент или на свалки.

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

ТАСС: Сибирский федеральный университет предложил метод получения сверхпрочной стали

756 ТАСС со ссылкой на ученых Сибирского федерального университета (СФУ) в Красноярске пишет о разработке …