Она позволяет создавать высокоглиноземистый цемент из уральского сырья [фоторепортаж]
Сегодня основным поставщиком высокоглиноземистого цемента в Россию является Китай. До введения санкций такой цемент поставляли из Германии и Франции. Как уральская технология поможет заменить импорт, рассказал заведующий кафедрой материаловедения в строительстве УрФУ Федор Капустин — новый герой совместного проекта УрФУ и «РБК Екатеринбург» «Фабрика технологий».
«Высокоглиноземистый цемент — это гидравлическое быстротвердеющее вяжущее вещество специального значения, которое получают обжигом до спекания, либо плавлением специально приготовленной сырьевой смеси, состоящей из карбонатной кальциевой горной породы и глиноземсодержащего продукта. Основными потребителями такого цемента являются предприятия по производству огнеупорных изделий и металлургические комбинаты. Его применяют для изготовления неформованных огнеупорных масс и бетонов — изделий, используемых в футеровке тепловых агрегатов в металлургии», — объясняет Федор Капустин.
Футеровка изолирует внутреннее пространство печи от окружающей среды, но со временем изнашивается. Обычно срок ее службы составляет не более года. Если футеровку не заменить вовремя, это может привести к внеплановой остановке печи. Такая ситуация для металлургических предприятий крайне нежелательна, поскольку повторный запуск агрегата требует длительного прогрева, чтобы достичь необходимых условий для варки стали. Это приводит к значительным временным и финансовым потерям.
«До недавнего времени неформованные огнеупорные массы и бетоны изготавливали преимущественно из высокоглиноземистых цементов, которые поставляли из Германии и Франции. В России также были производства, однако объемы потребления росли такими темпами, что отечественные мощности не успевали за спросом. Ситуация усугубилась после введения санкций, что создало острую потребность в разработке собственного цемента, пригодного для использования в огнеупорной промышленности, особенно на Урале. На сегодня основным поставщиком такого цемента является Китай. Однако качество продукции нестабильно: оно меняется от партии к партии и часто не соответствует строгим требованиям огнеупорных и металлургических предприятий», — констатирует Федор Капустин.
В этой ситуации специалисты УрФУ с индустриальными партнерами инициировали создание собственного высокоглиноземистого цемента. Руководство университета поддержало инициативу, и проект получил стартовое финансирование в рамках программы «Приоритет-2030».
«Мы создали технологию производства высокоглиноземистого цемента, предназначенного для неформованных огнеупорных изделий, способного выдерживать температуры свыше 1600 °С. Процесс разработки включал несколько этапов: от лабораторных исследований до технологических и опытно-промышленных испытаний. Наша технология, прежде всего, основывается на использовании местных сырьевых ресурсов. Например, на Каменск-Уральском заводе ПАО „ОК Русал“ выпускают глинозем, который полностью соответствует необходимым требованиям по качеству и составу. Кроме того, в регионе есть несколько предприятий, специализирующихся на производстве микрокальцита (измельченного известняка)», — поясняет Федор Капустин.
Решение специалистов позволяет использовать существующее свободное оборудование для выпуска высокоглиноземистого цемента. На оборудовании АО «Первоуральский динасовый завод имени Е. М. Гришпуна» со специалистами предприятия исследователи УрФУ уже успешно протестировали разработанную технологию, выпустив опытные партии высокоглиноземистого цемента. Из него изготовили 32 тонны огнеупорной массы и 180 гнездовых блоков. Испытания опытной продукции подтвердили ее качество — материалы показали результат на уровне серийной продукции.
Анна Маринович
Уральский федеральный университет — один из ведущих вузов России, расположен в Екатеринбурге. Участник проекта по созданию кампусов мирового уровня — части национального проекта «Наука и университеты», реализуемого Минобрнауки России. Университет — участник государственной программы поддержки российских вузов «Приоритет-2030», выступает инициатором создания и выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы».