Сделан шаг к новой экологичной технологии получения железа и стали
Международная команда ученых из России и Австрии провели серию уникальных экспериментов для исследования процесса окислительного обжига образцов магнетитового концентрата при различных температурах с использованием высокотемпературной рентгеновской камеры Rigaku Ultima IV. Новая технология снизит выбросы углекислого газа на 40-60 процентов за счет использования водорода в качестве восстановителя. Пилотные испытания проводит завод Voestalpine (Австрия).
Старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории ЮУрГУ «Водородные технологии в металлургии» Юрий Капелюшин совместно с профессором Йоханнесом Шенком из Университета Леобена опубликовали исследование в одном из крупнейших журналов для исследуемой области Metallurgical and Materials Transactions B (Q1).
За последние несколько десятилетий металлургическая промышленность переработала большое количество высококачественных гематитовых железных руд, которые использовались в качестве исходного сырья для получения железа с применением доменного процесса.
Сокращение запасов богатых гематитовых руд привело к увеличению объемов их добычи и переработки. В 2015 году мировое производство железной руды на основе магнетита составило приблизительно 583 миллионов тонн, что соответствует 28 процентам от общего объема производства железной руды. Последняя (на основе магнетита) измельчается до мелких частиц, чтобы высвободить магнетитовые минералы из горной породы, после чего проводится магнитная сепарация для увеличения содержания железа.
«Современная практика производства железа из магнетитовой железной руды включает в себя окомкование (или спекание) для получения кусков заданного размера перед загрузкой в металлургические агрегаты, такие как доменная печь, колосниковая вращающаяся печь, а также шахтная печь Midrex. В настоящее время снижение выбросов CO2 — одна из наиболее важных глобальных экологических задач.
Для достижения цели климатической нейтральности (нулевые выбросы парниковых газов) к 2050 году, необходимо создание новых технологий по получению железа и стали на основе водорода. Суть технологии заключается в уходе от использования традиционных углеродсодержащих восстановителей (таких как уголь или кокс) и их заменой на водород. Однако, на сегодняшний день переработка магнетитовой руды невозможна без операции предварительного окисления даже с использованием разрабатываемых водородных технологий, направленных на снижение выбросов CO2», — говорит Юрий Капелюшин.
Одно из дополнительных преимуществ водорода — возможность его использования для накопления и хранения энергии. Например, при производстве электрической энергии при помощи АЭС, ветряных или приливных электростанций водород можно получать при помощи электролиза, накапливать в водородных хранилищах и доставлять потребителям. Далее осуществлять получение железа прямого восстановления в шахтных агрегатах Midrex (которые уже довольно давно эксплуатируются на «Оскольском электрометаллургическом комбинате») с частичной или полной заменой природного газа водородом. Из полученного железа прямого восстановления уже сегодня осуществляется выплавка стали различных марок в дуговых электропечах.
В Австрии на заводе Voestalpine проводятся пилотные испытания по иной технологической схеме. Восстановление железа из его оксидов осуществляется водородом из мелкодисперсных частиц в «Кипящем слое», а выплавка стали производится с использованием плазменно-дугового переплава.
Научные коллективы лаборатории ЮУрГУ «Водородные технологии в металлургии» и Университета Леобена спланировали и провели уникальные эксперименты по исследованию процесса окислительного обжига образцов магнетитового концентрата при различных температурах с использованием высокотемпературной рентгеновской камеры Rigaku Ultima IV, которая имеется в университете.
Впервые идея этих экспериментов появилась во время дискуссий на конференции в Вене (Австрия) в 2018 году. Позже авторам удалось провести эту работу в ЮУрГУ. Исследование опубликовано в открытом доступе.
Южно-Уральский государственный университет — это центр цифровых трансформаций, где проводят инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития России, университет сфокусирован на продвижении крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет-2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).
Telegram 
Дзен 
VK Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
Палеонтологи описали новый вид ископаемой птицы мелового периода, жившей на территории современного Китая 121 миллион лет назад. У маленькой птички размером с воробья были два необычайно длинных хвостовых пера, вдвое превышающих длину ее тела. Перья, по всей видимости, носили декоративный характер и двигались только вверх и вниз, что напоминает брачные игры самцов современных птиц.
Черные дыры, возможно, не такие «сломанные» объекты, как считалось полвека. Автор нового исследования показал, что даже в рамках Общей теории относительности черная дыра может избежать сингулярности — точки, где законы физики перестают работать. Если он прав, новая теория гравитации для «спасения» физики внутри космических «монстров» не понадобится.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно