Новые технологии при производстве стали
Технологии получения стали были известны с давних времен, но лишь с изобретением способов производства Бессемером и Сименсом-Мартином начали повсеместно распространяться и применяться во всем мире.
Производственный процесс получения стали состоит из нескольких этапов:
• добыча сырья. Основным компонентом служит железная руда, добываемая в шахтах и затем доставляемая на заводы и уголь, из которого получается кокс, необходимый для создания высоких температур плавления и восстановления железа из руды. В качестве обязательного элемента добавляется известняк для удаления примесей из металла;
• соединение компонентов и выплавка чугуна. В процессе плавления при высокой температуре. из руды удаляется кислород. На этом этапе происходит наибольший выброс углекислого газа;
• конвертация - удаление углерода и различных примесей из чугуна при помощи углеродного дутья;
• легирование - введение добавок для придания различных свойств металлу;
• формование и отливка изделий для получения заготовок.
Получение стали является одним из самых грязных производств. По данным различных источников за последние годы выброс углекислого газа в процессе промышленного производства стали составляет от 7% до 10% от всех выбросов в атмосферу. Это значительно больше других производств и наносит большой урон экологии.
На сегодня известно три способа производства стали без выбросов вредных веществ.
- Один из них применяется в ОАЭ. Суть решения проблемы состоит в улавливании выбросов в процессе плавления стали и их захоронение под землей.
- Другой способ - замена угля, участвующего в выплавке стали, безуглеродным топливом-водородом. Выделенное таким образом железо направляется в электродуговую печь.
- Третий способ - извлечение железа из руды с помощью электроэнергии и затем плавка его в электродуговых печах.
Лучшим изобретением этого года, по версии журнала Time, является экологичный проект производства стали компанией Electra из Колорадо, спонсором которого выступает Билл Гейтс.
На опытном заводе компания внедряет электрохимический гидрометаллургический способ получения стали и чугуна, избегая этапа переплавки руды, что исключает выброс вредных веществ.
Сначала для осаждения металлов оксид железа растворяют в водном растворе кислоты, затем удаляют примеси из железной руды. Заключительным этапом является извлечение железа с применением электрического тока. Причем процесс происходит при низкой температуре, что значительно экономит электроэнергию. При такой технологии возможно использование дешевой солнечной или ветровой энергии, а в качестве сырья предлагается низкосортная железная руда.
Конечно же, такой способ получения стали является довольно спорным вариантом. Но специалисты этой компании уверяют, что эта технология может быть рентабельной и не ведет к удорожанию и уже есть заказчики на такую сталь. Известные бренды по выпуску электроприборов и оборудования, автопроизводители готовы покупать такую продукцию.
Компания занимается размещением заводов и привлечением инвесторов, готовых поддержать производство. Вместе с тем, специалисты работают над совершенствованием технологии, что обязательно приведет к снижению издержек производства. Со временем получение экологически чистой стали будет экономически выгодно и экологически привлекательно.
