Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, Белгород, РФ

Бодяков А. Н., зав. лабораторией, канд. техн. наук, savaa72@mail.ru

Маркова И. Ю., доцент, канд. техн. наук, доцент, irishka-31.90@mail.ru

Строкова В. В., директор Инновационного научно-образовательного и опытно-промышленного центра наноструктурированных композиционных материалов, д-р техн. наук, профессор, vvstrokova@gmail.com

Бондаренко Д. О., старший научный сотрудник, канд. техн. наук, доцент, di_bondarenko@mail.ru

Рассмотрено влияние различных видов стабилизаторов, применяемых в технологии кристаллохимической стабилизации шлака, на состав и количественный выход металла с целью его возврата в производственный процесс. Наиболее эффективным стабилизатором является пыль дуговых сталеплавильных печей (ДСП), также являющаяся отходом производства. Ее применение позволяет производить стабилизацию шлака непосредственно в рамках технологического процесса. Данная пыль по сравнению с ферробором позволяет получить бóльший выход металлизированной части в составе шлака, которую можно возвращать в производственный процесс, снижая потребление рудного сырья. Ее использование в качестве стабилизирующего агента позволяет получать до 47 % металла, пригодного для повторного применения в сталеплавильном производстве, состав которого соответствует низкоуглеродистой стали с умеренным содержанием вредных примесей.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-19-00796 (https://rscf.ru/project/23-19-00796) с использованием оборудования Центра высоких технологий на базе БГТУ им. В. Г. Шухова.

1. Temnikov V. V., Kalimulina E. G., Tleugabulov B. S. Analysis of formation and processing of metallurgical wastes at «EVRAZ NTMK» JSC. Chernye Metally. 2018. No. 7. pp. 32–37.
2. Sviridova T. V., Bobrova O. B. Environmental aspect of the processing of slags of metallurgical production. Khimiya. Ekologiya. Urbanistika. 2019. Vol. 1. pp. 203–207.
3. Leont′ev L. I., Ponomarev V. I., Sheshukov O. Yu. Recycling and disposal of industrial waste from metallurgical
production. Ekologiya i Promyshlennost' Rossii. 2016. Vol. 20, No. 3. pp. 24–27.
4. Piatak N. M. Environmental characteristics and utilization potential of metallurgical slag. Environmental geochemistry. Elsevier, 2018. pp. 487–519.
5. Tokach Yu. E., Rubanov Yu. K. Obtaining secondary metals from metallurgical waste. Modern metallurgy at the beginning of the new millennium. Proc. of the International scientific and practical conference, Lipetsk, November 17–21, 2014. Pt. 3. pp. 51–57.
6. Rudskoi I., Kokorin V. N. Compaction of heterophase mechanical mixtures in production processes of utilizing industrial wastes (final tailings) at enterprises of ferrous metallurgy. Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2013. Vol. 54. pp. 518–521.
7. Peng Zh., Gregurek D., Wenzl Ch., White J. F. Slag metallurgy and metallurgical waste recycling. JOM. 2016. Vol. 68. pp. 2313–2315.

8. Lim J. W., Chew L. H., Choong T. S. Y., et al. Utilizing steel slag in environmental application — An overview. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2016. Vol. 36, Iss. 1. DOI: 10.1088/1755-1315/36/1/012067
9. Das B., Prakash S., Reddy P. S. R., Misra V. N. An overview of utilization of slag and sludge from steel industries. Resources, Conservation and Recycling. 2007. Vol. 50, Iss. 1. pp. 40–57.
10. Birat J. P. Recycling and by-products in the steel industry. Revue de Métallurgie. 2003. Vol. 100, Iss. 4. pp. 339–348.
11. Yi H., Xu G., Cheng H., Wang J., Wan Y., Chen H. An overview of utilization of steel slag. Procedia Environmental Sciences. 2012. Vol. 16. pp. 791–801.
12. Kashibadze N. V., Zagorodnyuk L. Kh., Strekozova M. A. Development and optimization of properties of dry building mixes for self-leveling floors using slags. Vestnik Belgorodskogo Gosudarstvennogo Tekhnologicheskogo Universiteta im. V. G. Shukhova. 2009. No. 3. pp. 89–94.
13. Leontiev L. I., Sheshukov O. Yu., Mikheenkov M. A., et al. Technological features of processing chipboard and ACP slags into building materials and the experience of refining slag utilization at JSC STZ. Stal′. 2014. No. 6. pp. 106–109.
14. Shakurov A. G., Zhuravlev V. V., Parshin V. M., et al. Complex processing of liquid steelmaking slags with reduction of iron and production of high-quality marketable products. Stal′. 2014. No. 2. pp. 75–81.
15. Ivanitsa S. I., Aksel′rod L. M., Kushnerev I. V., et al. Stabilization of out-of-furnace steel processing slags in NLMK-Kaluga LLC. Stal′. 2018. No. 1. pp. 20–23.
16. Primavera A., Pontoni L., Mombelli D., et al. EAF slag treatment for inert materials′ production. Journal of Sustainable Metallurgy. 2016. Vol. 2. pp. 3–12.
17. Li C. C., Lin C. M., Chang Y. E., et al. Stabilization and crystal characterization of electric arc furnace oxidizing slag modified with ladle furnace slag and alumina. Metals. 2020. Vol. 10, Iss. 4. DOI: 10.3390/met10040501.
18. Afolabi W. N. Mineral phase crystallization sequence of Delta Steel Company (DSC), Ovwian-Aladja, Western Niger Delta, steelmaking slag for use as material in industry. International Journal of Materials Science and Applications. 2017. Vol. 6, Iss. 2. DOI: 10.11648/j.ijmsa.20170602.16
19. Bodyakov A. N., Markova I. Yu., Strokova V. V., Stepanenko M. A. Influence of stabilizers on the composition and structure of metallurgical slag. Chernye Metally. 2023. No. 12. pp. 40–48.
20. Bodyakov A. N., Markova I. Yu., Strokova V. V., et al. Analysis of standardized properties of slag crushed stone resulting from crystal-chemical stabilization. Stroitelnye Materialy. 2023. No. 12. pp. 20–25.
21. Bodyakov A. N., Markova I. Yu., Logvinenko A. A., et al. Properties of metallurgical slag stabilized in industrial conditions. Regionalnaya Arkhitektura i Stroitelstvo. 2023. No. 2. pp. 44–51.
22. Strokova V. V., Markova I. Yu., Logvinenko A. A., et al. Crystal-chemical stabilization of metallurgical slag. Russian Engineering Research. 2024. Vol. 44, No. 10. pp. 1491–1494.
23. Bratkovskiy E. V., Turusheva A. I. Evaluation of metallurgical properties of scrap briquettes of South Ural Mining and Processing Company LLC. Tekhnologii Metallurgii, Mashinostroyeniya i Materialoobrabotki. 2020. No. 19. pp. 35–44.
24. Tikhonova I. O., Potapova E. N., Volosatova A. A., Guseva T. V. The use of metallurgical slag in the production of building materials as a direction for the formation of a circular economy. Chernye Metally. 2023. No. 8. pp. 69–73.
25. Serzhanova N. Kh., Kuldeev E. I., Bondarenko I. V., Erzhanova Zh. A. Processing of stale slurry tailings from chrome ore processing plants to obtain standard chrome concentrate. Obogashchenie Rud. 2024. No. 1. pp. 44–49.