Игра сталелитейной промышленности

Техник-исследователь NRRI Дэн Кэрриган – сСтарший техник-исследователь Стив Зайтц определяет размеры зеленых шариков для обжига в печи с решеткой для исследовательского проекта.

Поездка на велосипеде между двумя исследователями полезных ископаемых из северной Миннесоты может стать одним из крупнейших шагов отечественной сталелитейной промышленности.

Исследователи из лаборатории Колрейна Института исследований природных ресурсов (NRRI), лаборатории минералов, металлургии и переработки биомассы в Колрейне, штат Миннесота, тестируют искусственный биоуглерод, который мог бы заменить часть ископаемого углерода, используемого при производстве стали в электродуговых печах. EAF), говорят представители лаборатории.

«В условиях продолжающегося перехода от доменных печей к электродуговому производству стали все в отрасли думают о том, как уменьшить выбросы углекислого газа», — сказал Кевин Кангас, директор лаборатории в Колрейне. «Они ищут, как производить сырье для ЭДП и как снизить выбросы во всем, от шахты до железнодорожных вагонов».

Замена ископаемого топлива, используемого в отечественной сталелитейной промышленности, углеродно-нейтральным топливом из биомассы, также называемым инженерными биоуглеродными продуктами, является непростой задачей.

Ископаемое топливо с момента зарождения сталелитейной промышленности было энергетической основой и источником углерода для отечественного производства стали.

Тем не менее, отечественные производители стали за последние десятилетия уже добились значительного прогресса в повышении экологичности.

По данным Американского института железа и стали (AISI), расположенного в Вашингтоне, сталелитейная промышленность США является самой чистой и энергоэффективной из ведущих сталелитейных отраслей в мире.

Огромная часть этого связана с использованием отечественных железорудных окатышей, высоким процентом стали, изготовленной из переработанного лома, а также увеличением использования природного газа вместо угля и кокса в сталеплавильном производстве, что приводит к снижению выбросов, согласно данным АИСИ.

Но поскольку производители стали стремятся стать еще более экологичными, спрос на неископаемый углерод, обеспечивающий сокращение выбросов углекислого газа, огромен, говорит Кангас.

«Многие клиенты заинтересованы в продуктах из биомассы для тех или иных целей», — сказал Кангас. «Но зачастую они даже не знают, с чего начать».

Вот тут-то и приходит на помощь лаборатория Колрейна.

Лаборатория, расположенная на 27 акрах территории бывшего предприятия US Steel недалеко от центра города Колрейн, проводит исследования в области инновационных технологий добычи, переработки и производства стали, которые помогают таконитовой и сталелитейной промышленности штата и страны.

Лаборатория проводит стендовые и пилотные испытания, направленные на коммерческое использование идей.

Грант Министерства энергетики США в размере 4 миллионов долларов помогает поддержать проект по производству биомассы и биоуглерода.

«Это захватывающий проект», — сказал Рольф Вебер, исполнительный директор NRRI. «Мы были вознаграждены за действительно хорошее предложение, которое использует биоуглерод, если хотите, и делает его пригодным для использования в электродуговой печи».

По словам Вебера, исследования биомассы в Колрейне направлены на превращение возобновляемых продуктов в форму, которую можно использовать в ЭДП.

Возобновляемое топливо для ЭДП потенциально может быть изготовлено из древесины, сельскохозяйственных отходов или других возобновляемых ресурсов.

В Колрейне в настоящее время основное внимание уделяется древесной биомассе.

Но поскольку некоторые возобновляемые продукты имеют небольшой вес и раздуваются, если их вводить в ЭДП в необработанном виде, из материала необходимо формовать продукт, который не разлетается внутри ЭДП, говорит Вебер.

По словам Вебера, возобновляемое топливо для ЭДП может иметь форму брикетов, пеллет или другой формы.

Бретт Спигарелли, инженер-металлург из лаборатории Колрейна, говорит, что биоуглеродное сырье для ЭДП, разрабатываемое в лаборатории, производится из возобновляемых продуктов, производимых в Миннесоте.

«То, что мы производим, — это биоуглеродные продукты», — сказал Спигарелли. «В случае успеха он сможет заменить в ЭДП более 90 процентов используемого угля, но не сможет заменить такие вещи, как природный газ. Но мы надеемся, что он заменит все места, где на предприятиях используется ископаемый углерод. Мы будем производить тонны биоуглерода на месте в Колрейне и отправлять его нашим партнерам по проекту на завод Nucor, а затем он будет помещен в их ЭДП коммерческого класса».