Το έργο

Βασικό αντικείμενο του προτεινόμενου έργου IMPACT είναι η ανάπτυξη βελτιωμένων υλικών με βάση το βιομηχανικό ορυκτό ολιβίνη με διττό στόχο:

i) την αύξηση της πυριμαχικότητας μαζών για εφαρμογές στη χαλυβουργία και

ii) την αντικατάσταση του οξειδίου του πυριτίου στην άμμο χυτηρίων με μία περιβαλλοντικά φιλικότερη πρώτη ύλη.

Η προτεινόμενη δράση, IMPACT, είναι απόλυτα εναρμονισμένη με τις απαιτήσεις της Ειδικής Δράσης «Υδατοκαλλιέργειες»-«Βιομηχανικά Υλικά»-«Ανοιχτή Καινοτομία στον Πολιτισμό» και πιο συγκεκριμένα με την Περιοχή Παρέμβασης 1.16: Βιομηχανικά υλικά αναβαθμισμένης επίδοσης και το Θεματικό Τομέα 1.16.4: Ανάπτυξη υλικών για ιδιαίτερα απαιτητικά περιβάλλοντα χρήσης στις κατασκευές και την βιομηχανία (π.χ. υψηλή διάβρωση, χημική προσβολή, θερμοκρασία κ.ά., ανόργανα και οργανικά υλικά: ενδεικτικά υλικά πυράντοχα, πυρίμαχα). Στα πλαίσια της πρότασης θα επιχειρηθεί η κάλυψη των ερευνητικών δραστηριοτήτων με τη διερεύνηση της δυνατότητας ανάπτυξης βελτιωμένων βιομηχανικών υλικών με βάση τον ολιβίνη και με στόχο τη χρήση των υλικών αυτών σε εφαρμογές υψηλών θερμοκρασιών στη μεταλλουργική βιομηχανία (χαλυβουργεία και χυτήρια). Οι προκλήσεις που κινητοποιούν τις προτεινόμενες δράσεις στο IMPACT σχετίζονται με την ανάγκη ανάπτυξης βιομηχανικών πυράντοχων και πυρίμαχων υλικών που να ανταπεξέρχονται σε ιδιαίτερα απαιτητικά περιβάλλοντα, όπως είναι οι διεργασίες υψηλών θερμοκρασιών στη χαλυβουργία και στη χύτευση μετάλλων, και με τη διαρκή απαίτηση για χρήση φιλικότερων υλικών, τόσο για το περιβάλλον όσο και για τους εργαζόμενους. Το προτεινόμενο έργο IMPACT έρχεται να απαντήσει στις παραπάνω προκλήσεις με τη διερεύνηση για την ανάπτυξη προηγμένων πυρίμαχων μαζών και άμμου χυτηρίων με βάση ένα βιομηχανικό ορυκτό, τον ολιβίνη, (υποκαθιστώντας συμβατικά υλικά) για την επίστρωση κλιβάνων και τη δημιουργία καλουπιών για χύτευση μετάλλων αντίστοιχα.

Συνοπτικά, οι στόχοι στο έργο IMPACT είναι η αξιοποίηση κλασμάτων ολιβίνη για:
i) την παραγωγή πυρίμαχων μαζών με βελτιωμένες ιδιότητες (θερμοπροστασία και θερμομόνωση) για χρήση ως επίστρωση στην επένδυση κλιβάνων ηλεκτρικού τόξου, με απώτερο σκοπό:

τη μείωση του χρόνου επιδιόρθωσης της πυρίμαχης επένδυσης των κλιβάνων
την αύξηση του χρόνου ζωής του κλιβάνου σε ένα κατ’ εκτίμηση ποσοστό ~15%
τη μείωση του κόστους/tn πυρίμαχης μάζας με μια συντηρητική προσέγγιση κατά ~30%

ii) την παραγωγή προηγμένων μειγμάτων κόνεων με βάση τον ολιβίνη για χρήση ως άμμο χυτηρίων με σκοπό:

την παραγωγή άριστης ποιότητας χυτευμένων τεμαχίων με απόλυτα λείες επιφάνειες που δε χρειάζονται φινίρισμα
την αντικατάσταση του οξειδίου του πυριτίου (που θεωρείται υπεύθυνο για την πρόκληση θανατηφόρων παθήσεων, όπως η πυριτίαση στο ανώτερο αναπνευστικό)
την πλήρη αντικατάσταση φαινολικών ρητινών με καινοτόμους φιλικούς για το περιβάλλον και τον άνθρωπο συνδέτες
την αύξηση της ανακυκλώσιμης άμμου χυτηρίου σε ένα κατ’ εκτίμηση ποσοστό ~10%
τη μείωση του κόστους/tn άμμο χυτηρίου με μια συντηρητική προσέγγιση ~15%

iii) τη μελέτη των πιθανών επιπτώσεων στην υγεία από τη χρήση του ολιβίνη στις διεργασίες ενδιαφέροντος, μέσω κυτταρικών βιοδοκιμασιών
iv) την τεχνοοικονομική αξιολόγηση (technoeconomic study) και εκτίμηση οφέλους χρήσης

Εικόνα 1. Απάνω αριστερά εργασίες επι-γόμωσης κλιβάνων EAF, κάτω αριστερά ορυκτός ολιβίνης, και διεξιά εργασίες χύτευσης μετάλλων και σήμανση που αφορά στον κίνδυνο από αιωρούμενη σκόνη SiO₂