Ученые Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева внесли значительный вклад в литейное производство: их разработка эффективно и экологично превращает изношенные покрышки в сырье для деталей локомотивов и двигателей. На изобретение получен патент № 2853871 «Применение карбюризатора для науглероживания синтетического чугуна».
Карбюризатор — это материал, насыщающий расплав углеродом. Новая разработка решает сразу две задачи: повышает эффективность выплавки синтетического чугуна и дает вторую жизнь старым автомобильным шинам, встраивая их в производственный цикл. Авторы проекта — сотрудники НГТУ Игорь Леушин, Любовь Рябова и Александр Шиляев.
Изобретение относится к области литейного производства и предназначено для науглероживания синтетического чугуна, который используется для изготовления деталей машин. В качестве карбюризатора ученые использовали куски отработанных автомобильных шин размером 5–50 см (их загружали в плавильную печь вместе с металлической шихтой). Это доступное и дешевое сырье, которое способно заменить дефицитные и дорогостоящие графит и кокс.
По словам разработчиков, размер фрагментов имел принципиальное значение. Использование кусков шин менее 5 см могло привести к существенному снижению степени усвоения углерода, шлакообразованию и активному выделению дыма, а более 50 см — помешало бы равномерной загрузке печи и ухудшило усвоение углерода расплавом.
Ключевые особенности изобретения в том, что карбюризатор не требует длительной и трудоемкой подготовки к применению. Он отличается высокой доступностью, обеспечивает более эффективное усвоение углерода расплавом чугуна и снижает расход сырья по сравнению с аналогами. Кроме того, повышается экологическая безопасность литейно-металлургического производства за счет переработки промышленных отходов.
Эффективность разработки была подтверждена серией опытных плавок синтетического чугуна марки СЧ25 в индукционной печи ИСТ-016. Эксперименты показали, что применение фрагментов шин обеспечивает более высокую степень усвоения углерода и меньший расход карбюризатора по сравнению с прототипом.
По мнению разработчика, доктора технических наук, заведующего кафедрой «Металлургические технологии и оборудование» Игоря Леушина, основной потребитель новой разработки — литейные цеха крупных заводов. Отливки из синтетического серого чугуна, полученного по новой технологии, могут стать неотъемлемой частью развития национального автомобилестроения.
По данным информационно-аналитического агентства Cleandex, ежегодно в России выбрасывается более 1 млн тонн старых покрышек, на переработку идет лишь малая часть. При этом более 90% состава шины — синтетическая резина, богатая углеродом, что делает ее ценным сырьем для литейного производства. Поэтому инициатива нижегородских ученых «вместо свалки — в производство» имеет существенный потенциал.
«Кроме того, внедрение новой технологии позволит уменьшить количество изношенных автомобильных шин, вывозимых на полигоны для захоронения отходов. В настоящее время также решается задача по снижению объема вредных выбросов при использовании карбюризатора из изношенных автошин с применением схемы холодного брикетирования. Безусловно, это поможет решить целый ряд экологических проблем», — подчеркнул автор проекта.Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
