Портландцемент остается одним из самых востребованных строительных материалов, применяемых в производстве бетона и различных смесей. Однако его изготовление связано с высокими энергозатратами, особенно на этапе обжига клинкера — ключевого компонента цемента. Ученые БГТУ совместно с российскими цементными заводами нашли способ оптимизировать этот процесс, сделав его не только быстрее, но и экономичнее.
Суть инновации заключается в модификации сырьевого шлама, который используется при мокром способе производства цемента. Исследователи предложили добавлять в состав шлама электродный бой — отход алюминиевого производства, содержащий углерод и криолит. Углерод, выгорая, выделяет дополнительное тепло, а минеральные компоненты вступают в реакцию с сырьем, ускоряя процесс обжига. Это позволяет снизить температуру отходящих газов и уменьшить теплопотери, что в итоге сокращает расход топлива на 6 кг на тонну клинкера.
Как отмечает один из авторов разработки, кандидат технических наук Алексей Новоселов, применение таких отходов решает сразу несколько задач. Во-первых, сокращаются площади отвалов, где накапливаются промышленные отходы. Во-вторых, снижается углеродный след цементных предприятий. Кроме того, новая технология не только уменьшает затраты на производство, но и повышает качество конечного продукта.
Разработка уже вызвала интерес у производителей цемента и алюминия, поскольку позволяет утилизировать отходы и снижать издержки. В ближайшее время планируется тестирование метода на пилотных участках цементных заводов.
Эксперты отмечают, что подобные разработки особенно актуальны в условиях глобального стремления к снижению выбросов CO₂ и переходу на более устойчивые методы производства.
Новая технология обжига цемента демонстрирует, как наука и промышленность могут совместно решать экологические проблемы, одновременно повышая экономическую эффективность производства. В случае успешного внедрения метод может быть масштабирован и на другие предприятия, что сделает цементную отрасль более экологичной и экономически устойчивой.
Ранее ученые в Саратове разработали высокопрочные вантовые растяжки из композиционных материалов для навесных сооружений.