Транспортные и космические системы Соглашение на период гг. Тема: Разработка энергосберегающей технологии производства бесклинкерных вяжущих с использованием высокоосновных металлургических шлаков Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на годы» Получатель субсидии: Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» Руководитель проекта: ведущий эксперт, к.х.н. Мазов И.Н. 1. Разработка научно-методических и технико-технологических подходов к созданию бесклинкерных вяжущих нового типа на основе высокоосновных шлаковых отходов металлургического производства с целью дальнейшего использования для создания материалов для гражданского и дорожного строительства. 2. Создание научно-технических основ создания новых типов строительных материалов с улучшенными эксплуатационными и технико-экономическими показателями с использованием бесклинкерных вяжущих на основе активированных металлургических шлаков. 3. Разработка научно обоснованных и экспериментально подтвержденных методов и технологий использования новых материалов для гражданского и дорожного строительства Цели и задачи проекта Ожидаемые результаты проекта Результатом проекта будут являться принципиально новые технологические подходы к вопросам переработки высокоосновных металлургических шлаков в качественные бесклинкерные минеральные вяжущие. Новизна предлагаемых подходов заключается в комплексном использовании различных типов отходов для обеспечения нужного уровня свойств минеральных вяжущих в сочетании с инновационными способами гомогенизации и измельчения, которые характеризуются низким уровнем энергетических затрат. Благодаря этому будет получен новых недорогой материал – заменитель цемента – который будет использован в новых технологиях строительства дорог с использованием местных отходов. Перспективы практического использования Областями применения результатов данного проекта являются дорожное и гражданское строительство. В качестве конечного продукта проекта выступает энергоэффективная технология по получению бесклинкерных вяжущих материалов, которые по прочностным характеристикам не уступают портландцементу марки М400. Основной целью применения данного продукта является укрепление грунтов при гражданском и промышленном строительстве. Возможными потребителями ожидаемых результатов ПНИ могут являться металлургические компании полного цикла, такие как ОАО «Северсталь», Новолипецкий металлургический комбинат (НЛМК), Западно- сибирский металлургический комбинат (ЗСМК), ОАО «Мечел» и другие предприятия черной металлургии, в производственном цикле которых присутствуют шлаки доменного производства. Кроме предприятий металлургического сектора, потребителем результатов, которые будут получены в ходе выполнения ПНИ, будут являться организации, связанные с дорожным строительством – как крупные (ФДА «Росавтодор», ГК «Автодор», ФАСС «Спец Строй России»), так и предприятия среднего и малого инновационного бизнеса, адаптирующие разработанную методику под конкретные типы отходов. Использование технологии утилизации металлургических шлаков позволит расширить ассортимент коммерческой продукции металлургических предприятий, снизить нагрузку на окружающую среду, значительным образом снизить расходы на дорожное строительство и повысить качество строящихся автодорог и подобных объектов. Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г. Партнеры проекта Научно-производственное предприятие «Крона-СМ» Приоритетными направлениями в деятельности предприятия являются разработка технологий и организация производств в следующих областях: строительные материалы, огнеупоры различного назначения, брикетирование и спекание органического и минерального сырья. Софинансирование в размере (Семь миллионов шестьсот восемьдесят тысяч) рублей, в том числе: - в 2014 году в размере (Один миллион) рублей, - в 2015 году в размере (Три миллиона триста сорок тысяч) рублей, - в 2016 году в размере (Три миллиона триста сорок тысяч) рублей. Паспортная мощность, Вт Время обработки, мин Результат обработки – Удельная поверхность, м 2 /г Расход электричества, к Вт·ч/кг УВГ ,4±0,41,050 Планетарная шаровая мельница PQ-N ,2±0,23,750 Таблица 1. Энергозатраты при работе УВГ и шаровой мельницы Рис.1 Дифрактограмма гранулированного доменного шлака Исследованы составы шлаковых отходов нескольких металлургических комбинатов, так же изучены составы различных отходов промышленности Исследованы структуры данных отходов Проведены исследования подготовленных металлургических шлаков Отработана методика по подготовке бесклинкерных вяжущих с применением аппарата вихревого слоя Проводится исследование лабораторных образцов бетонов из бесклинкерных вяжущих Рис.3 Микрофотографии а) молочный гранулированный шлак б) портландцемент аб Рис.4 Образцы бетонов из бесклинкерного вяжущего Таблица 2. Прочностные показатели Рис. 2 Состояние дороги после дождя а)до укрепления грунтов б) после укрепления грунтов аб