Федеральный инспектор в аппарате полномочного представителя Президента РФ в СФО Андрей Соковиков вручил молодым ученым ИРНИТУ Ивану Сысоеву и Владимиру Ершову свидетельства лауреатов грантов Президента РФ. Сотрудники университета уже второй раз выигрывают данный конкурс, впервые лауреатами президентских грантов они стали в 2013 году. Перспективные разработки, предлагаемые авторами в области алюминиевой промышленности, будут применены при реализации масштабных проектов ИРНИТУ и ОК «РУСАЛ» в рамках Постановления Правительства РФ N 218 (кооперация вузов и предприятий для создания высокотехнологичного производства).   


В 2016 году ученые получат финансовую поддержку в размере 600 тыс. рублей. По итогам года Совет по грантам Президента РФ может предложить авторам продолжить работу по заявленным темам в 2017 году, в этом случае  ученые также могут рассчитывать на финансирование (600 тыс. рублей).

А. Соковиков принял представителей университета в Правительстве Иркутской области. Он поздравил лауреатов с победой в престижном конкурсе и отметил, что конкуренция среди молодых ученых в этом году была высокой, на один грант претендовали до шести молодых кандидатов наук. Всего на  конкурс поступило 2259 заявок из разных регионов страны. Победителями названы 400 российских ученых, занимающихся исследованиями в области  математики и механики, физики и астрономии, химии, новых материалов и химических технологий, технических и инженерных наук и др. От ИРНИТУ на соискание президентского гранта претендовали семь кандидатов наук. Отметим, что в список обладателей гранта вошел  ещё один иркутянин – Спартак Хуцишвили из Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН.


В ходе беседы с федеральным инспектором Андреем Соковиковым ученые рассказали о своих разработках. Ведущий научный сотрудник отдела инновационных технологий Физико-технического института ИРНИТУ Иван Сысоев выиграл президентский грант по направлению «Технические и инженерные науки». Его разработка направлена на создание технологии, обеспечивающей снижение объема и эффективное использование аккумулированной тепловой энергии технологических газов для предварительного нагрева обожженных анодов, базирующейся на типовом производственном оборудовании. Это позволит снизить капитальные затраты при эксплуатации и проектировании газоочистных систем и увеличить технико-экономические показатели процесса электролиза. Итогом работы станет создание модуля охлаждения отходящих газов и предварительного нагрева обожженных анодов.

Автор подчеркнул, что алюминиевые заводы являются одними из крупнейших энергопотребителей с малоизменяемым графиком нагрузки и высокой степенью зависимости от источника электроэнергии и ее стоимости. При этом технология электролиза алюминия непрерывно совершенствуется в сторону увеличения единичной мощности электролизеров.

«Электролизер представляет собой высокомощный аппарат, который работает на силе тока 300 -500кА. Тепловой баланс алюминиевого электролизера предусматривает отвод значительного количества высокотемпературных технологических газов, которые  целесообразно использовать на производстве.

Необходимость охлаждения газов перед очисткой обусловлена стремлением снизить физические объемы очищаемых газов, а также для обеспечения работоспособности и долговечности газоочистного оборудования. Так, например, наиболее эффективные пыле- и газоочистные аппараты нормально функционируют при температуре газов до 200–300°С. Превышение этих значений температур свыше 400°С может привести к необратимым деформациям металлических конструкций газоочистного оборудования и его преждевременному выходу из строя. Кроме этого, рукавные фильтры, широко применяющиеся в технологии газоочистки, имеют жесткие ограничения по температуре очищаемых газов. Одним из путей повышения энергоэффективности производства алюминия является рекуперация и возврат в технологический процесс тепловой энергии, уносимой технологическими газами от электролизеров в систему газоотсоса. Потери тепла с газами, отходящими от электролизера с предварительно обожженными анодами составляют 12,5 % всех теплопотерь», - пояснил И. Сысоев.

Ученый считает, что целесообразно использовать тепло технологических газов для предварительного нагрева новых обожженных анодов перед их установкой в электролизер. Одной из причин повышенного расхода углеродного материала является образование трещин вследствие термического удара (термического шока), испытываемого холодным анодом при его погружении в расплав. Снизить последствия термического удара – трещинообразование и связанный с этим повышенный расход углерода, возможно за счет предварительного, перед установкой в расплав, нагрева обожженного анода до 90-100 градусов, что существенно повышает производительность электролизера и снижает трудозатраты на его обслуживание, связанные с извлечением из электролита отколовшихся кусков анода.

Проект заведующего кафедрой автоматизации производственных процессов ИРНИТУ Владимира Ершова  посвящен разработке ресурсосберегающей экологически приемлемой технологии получения фтористых солей из фторсодержащих отходов алюминиевого производства. Данный проект победил в области знаний «Науки о земле, экологии и рациональном природопользовании».

По информации В. Ершова, в результате деятельности заводов по производству алюминия образуется большое количество твердых техногенных отходов, состоящих из углерода и соединений фтора, натрия и серы, а также газообразные выбросы в атмосферу (фтористый водород, диоксид серы, смолы): «Если степень вреда от промышленных газов можно значительно снизить, применяя более совершенные (герметичные) типы укрытий электролизеров и более совершенные системы газоочистки, то в отношении твердых отходов требуется разработка новых решений, обеспечивающих утилизацию с получением легко реализуемых (вторичных) продуктов».

Автор проекта отмечает, что алюминиевая промышленность является основным потребителем фтористых солей и по темпам роста, объему производства занимает ведущее место в цветной металлургии. Основной задачей переработки отходов является извлечение из них фтора и его соединений. За годы развития алюминиевой промышленности на территории промышленных площадок заводов было накоплено до нескольких сотен тысяч тонн твердых фторуглеродсодержащих отходов (как правило, состоящих из хвостов флотации угольной пены, пыли электрофильтров, шламов содовой газоочистки, отходов капитального ремонта электролизеров). Хранение этих отходов требует специально оборудованных и дорогостоящих сооружений - шламовых полей. В настоящее время в районе расположения алюминиевых заводов практически отсутствуют площади для строительства новых шламонакопителей. К тому же, практически невозможно достичь идеальной гидроизоляции шламовых полей, что влечет за собой неорганизованные потери ценных для электролиза компонентов и оказывает дополнительную нагрузку на экологию промышленных регионов.

В связи с этим, предложено провести ряд исследований, направленных на получение фтористых солей из отходов производства алюминия. Затем эти соли (далее полезный продукт) будут вновь использоваться в алюминиевой промышленности, создавая тем самым, модель безотходного производства.


В. Ершов  планирует провести комплексную научно-исследовательскую работу, в которой будут заняты его коллеги из двух подразделений ИРНИТУ, - Институт металлургии и химической технологии им С.Б. Леонова и Физико-технический институт. Исследователям  предстоит определить параметры технологического процесса гидрохимической и высокотемпературной обработки отходов. Затем планируется разработка аппаратурно-технологической схемы комплексной технологии и работа над созданием способа выделения углеродных наноструктур из графитовой части отходов в виде товарного продукта. Результатом исследований станет создание запатентованной ресурсосберегающей экологически приемлемой технологии получения фтористых солей, а также попутных востребованных углеродсодержащих продуктов из фторсодержащих отходов алюминиевого производства.

Высокую оценку  научной работе И. Сысоева и В. Ершова дал начальник отдела инновационных технологий Физико-технического института ИРНИТУ  Виктор Кондратьев, который является  руководителем двух совместных проектов ИРНИТУ и ОК «РУСАЛ» в рамках Постановления Правительства РФ N 218 по кооперации вузов и производственных предприятий. 

«Данные исследования непосредственно касаются проекта Инженерно-технологического центра Объединенной Компании «РУСАЛ» и ИРНИТУ, направленном на разработку комплексной ресурсосберегающей технологии и организация высокотехнологичного производства наноструктур на основе углерода и диоксида кремния для улучшения свойств строительных и конструкционных материалов. Кроме того, они будут использованы при реализации проекта «Разработка сверхмощной энергоэффективной технологии получения алюминия РА-550», который осуществляют Инженерно-технологический центр ОК «РУСАЛ», Институт металлургии и материаловедения СФУ и ИРНИТУ.

Проект Ивана Сысоева посвящён усовершенствованию технологии электролиза, поскольку процесс электролиза стандартен, и сейчас основная борьба идет за энергетическую эффективность. Для выпуска  каждой тонны алюминия  необходимо как минимум 14 тыс. кВт/час электроэнергии. Алюминиевая промышленность – это из энергоемких стратегических отраслей экономики России, которая хорошо развита в условиях Сибири при наличии больших гидрогенерирующих мощностей.

Исследования  Владимира Ершова ориентированы на решение вопросов экологической направленности. Как бы не была совершенна технология, всегда образуются вторичные материалы, которые все считают отходами. В заявке на президентский грант у Владимира подчеркивается, что отходы алюминиевого производства  представляют собой вторичный материал, объединяющий в себе несколько полезных фаз. Работа Владимира будет направлена на получение полезных продуктов с высокой добавленной стоимостью из того, что сейчас  считается отходами.

Обе работы имеют серьезную экономическую обоснованность, поскольку  в настоящее время оцениваются не только технологическая, экологическая привлекательность, но и экономическая. Средства гранта дадут возможность ученым стажироваться, собирать лабораторные установки. Кроме того, исследования   станут основой докторских диссертаций. Я желаю Ивану Сысоеву и Владимиру Ершову успехов  в научно-исследовательской деятельности», -  подчеркнул В. Кондратьев.

18 декабря 2020г.
16 октября 2020г.
9 сентября 2020г.
13 декабря 2019г.
9 января 2018г.
18 июля 2017г.
2 декабря 2016г.
26 сентября 2016г.
12 апреля 2016г.
26 февраля 2016г.