Các chuyên gia từ Đại học Kỹ thuật Quốc gia Nizhny Novgorod mang tên RE Alekseev đã tìm ra cách biến lốp xe cũ thành nguyên liệu để sản xuất gang tổng hợp chất lượng cao. Phát minh này giúp tăng hiệu quả luyện kim và giải quyết vấn đề xử lý chất thải công nghiệp nguy hại. Phát minh này đã được cấp bằng sáng chế của Liên bang Nga.
Gang đúc là hợp kim của sắt và cacbon, còn gang tổng hợp được coi là vật liệu thu được bằng cách làm giàu cacbon trong thép nóng chảy, các nhà nghiên cứu giải thích. Nó có khả năng chịu tải nặng, ma sát và nhiệt. Do đó, nó được sử dụng cho các bộ phận quan trọng nhất, ví dụ như một phần của các tấm đệm trong toa xe lửa và động cơ đốt trong.
Câu 1: Công nghệ mới của Nga sử dụng lốp xe cũ để làm gì trong sản xuất gang?
A. Làm nhiên liệu thay thế cho lò luyện.
B. Làm chất phụ gia carbon để luyện gang tổng hợp.
C. Làm vật liệu cách nhiệt cho lò nấu.
D. Làm phụ gia chống ăn mòn cho gang.
Giải thích:
Công nghệ mới sử dụng lốp xe cũ làm chất phụ gia carbon trong luyện gang tổng hợp. Lốp được nghiền nhỏ thành mảnh 5-50 cm, tách sợi dệt và dây thép, sau đó nạp vào lò nấu cùng phế liệu kim loại để tăng hàm lượng carbon ở nhiệt độ +1450 độ C. Phương pháp này thay thế graphite và coke đắt đỏ bằng chất thải lốp chứa 60-70% carbon.
Đáp án đúng là: B.
Câu 2: Lợi ích kinh tế chính khi sử dụng lốp xe cũ trong luyện gang là gì?
A. Giảm chi phí sản xuất bằng cách thay thế nguyên liệu đắt đỏ.
B. Tăng tốc độ nấu chảy kim loại lên gấp đôi.
C. Làm tăng độ bền cơ học của gang lên 50%.
D. Giảm nhiệt độ luyện xuống dưới 1000 độ C.
Giải thích:
Lợi ích kinh tế chính là giảm chi phí sản xuất gang bằng cách thay thế graphite và coke đắt đỏ, khan hiếm bằng lốp xe cũ chứa 60-70% carbon – nguyên liệu rẻ và sẵn có từ chất thải. Công nghệ này cũng giải quyết vấn đề xử lý lốp xe thải – chất thải nguy hại cấp 4-5 bị cấm chôn lấp và xuất khẩu. Gang tổng hợp thu được không kém chất lượng.
Đáp án đúng là: A.
Câu 3: Quy trình chuẩn bị lốp xe cũ trước khi nạp vào lò luyện bao gồm bước nào quan trọng?
A. Chỉ cần rửa sạch lốp xe.
B. Nghiền lốp thành bột mịn.
C. Tách bỏ sợi dệt và dây thép, cắt thành mảnh 5-50 cm.
D. Đốt lốp trước để loại bỏ cao su.
Giải thích:
Quy trình quan trọng là tách bỏ sợi dệt và dây thép, sau đó cắt lốp thành mảnh 5-50 cm để tránh tạo xỉ, khói hoặc vón cục trong kim loại lỏng. Mảnh lốp được nạp trực tiếp vào lò cảm ứng cùng phế liệu kim loại để carburize ở +1450 độ C. Kích thước mảnh phù hợp đảm bảo hấp thụ carbon tốt và tan đều.
Đáp án đúng là: C.
Câu 4: Ý nghĩa lớn nhất của việc sử dụng lốp xe cũ trong luyện gang tổng hợp là gì?
A. Giảm nhiệt độ luyện gang xuống mức thấp hơn đáng kể.
B. Gang tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong chế tạo động cơ, kỹ thuật điện và các ngành công nghiệp khác.
C. Tạo ra gang có độ bền cao hơn 50% so với phương pháp cũ.
D. Cho phép xuất khẩu lốp xe cũ sang các nước láng giềng.
Giải thích:
Gang tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong chế tạo động cơ, kỹ thuật điện và các ngành công nghiệp khác. Việc giảm chi phí vật liệu carbon bằng lốp xe cũ sẽ tăng khả năng cạnh tranh của các sản phẩm cao cấp. Để đạt hiệu quả, cần đặt nhà máy chế biến gần người tiêu dùng (như nhà máy ô tô), phát triển mạng lưới thu gom lốp xe và hệ thống vận chuyển. Với tiềm năng năng lượng của Nga, các doanh nghiệp có thể xử lý chất thải tương tự từ nước láng giềng.
Đáp án đúng là: B.
Câu 5: Thách thức lớn nhất khi triển khai công nghệ sử dụng lốp xe cũ trong luyện gang là gì?
A. Thiếu lốp xe thải để sử dụng.
B. Gang sản xuất ra kém chất lượng hơn phương pháp truyền thống.
C. Cần hệ thống lọc khí thải đắt đỏ để xử lý khói độc và chất gây ung thư.
D. Công nghệ chỉ áp dụng được cho lò nhỏ.
Giải thích:
Thách thức lớn nhất là cần hệ thống lọc khí thải đắt đỏ để xử lý khói độc chứa hydro cyanide, benzapyrene, oxit lưu huỳnh và muội than gây ung thư. Công nghệ không hoàn toàn không carbon vì vẫn phát thải một phần CO2. Cần nghiên cứu thêm để giảm khói, đảm bảo an toàn lao động và ngăn chất hữu cơ (như lưu huỳnh) làm suy giảm tính chất hợp kim.
Đáp án đúng là: C.
Minh Anh (Theo Izvestia)
