Анализ процессов металлизации и их применимость к бакальским сидеритам

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Список литературы
1. Смирнов Л. А., Дерябин Ю. А., Шаврин C.B. Металлургическая переработка ванадийсодержащих титаномагнетитов. Челябинск: Металлургия, 1990. 256 с.
2. Титаномагнетитовые руды — резерв черной металлургии / Леонтьев Л. И., Ватолин Н. А., Кожевников Г. Н., Шаврин C.B. // Проблемы комплексной переработки титаномагнетитов Южного Урала. Магнитогорск: Дом печати, 2001. С. 15−21.
3. Титаномагнетиты и металлургия Урала / Елохин Ф. М., Довго-пол В.И., Медведев А. А. и др. Свердловск: Сред. -Урал. кн. изд-во, 1982. 144 с.
4. Чижевский В. Б. Оценка обогатимости титанистых руд Медве-девского и Копанского месторождений и рациональные схемы обогащения титаномагнетитовых и ильменитовых руд // Проблемы комплексной переработки титаномагнетитов Южного Урала. Магнитогорск: Дом печати, 2001. С. 47−52.
5. Качула Б. В., Кобелев В. А. Особенности металлургических свойств титаномагнетитового железорудного сырья и их влияние на процесс доменной плавки // Проблемы комплексной переработки титаномагнетитов Южного Урала. Магнитогорск: Дом печати, 2001. С. 57−62.
УДК 669. 046. 46
A.C. Вусихис, Л. И. Леонтьев, О.Ю. Шешуков
ИМЕТ УрО РАН, Екатеринбург
АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ МЕТАЛЛИЗАЦИИ И ИХ ПРИМЕНИМОСТЬ К БАКАЛЬСКИМ СИДЕРИТАМ
Существует множество предложений и патентов на различные способы металлизации железорудных материалов. В частности, в работах [1−4] дана характеристика основных из них, а в работах [5,6] изложены теоретические основы процессов металлизации. Классифицировать способы по виду получаемого продукта можно следующим образом:
© Вусихис A.C., Леонтьев Л. И., Шешуков О. Ю., 2011
1. Получение из обычных руд при температурах 600−1000°С частично металлизованных материалов для переплава в доменных печах.
2. Получение из суперконцентратов при таких же температурах металлизованного продукта (губчатого железа) для переплавки в электропечах).
3. Пирометаллургическое обогащение бедных труднообога-тимых и комплексных руд при температурах 1000−1400°С с получением губчатого железа или крицы для доменных печей и сталеплавильных агрегатов.
4. Получение жидкого металла (чугуна или полупродукта) при температурах выше 1400 °C для переплава в сталеплавильных печах.
Процессы получения губчатого железа осуществляются при умеренных температурах с использованием газообразного или твердого восстановителя в шахтных, трубчатых, туннельных, муфельных, отражательных, электронагревательных печах, ретортах периодического действия, конвейерных машинах, реакторах с кипящим слоем и др.
В последние годы преимущественное развитие получают процессы с применением шахтных печей (процессы «Мидрекс», ХИЛ-Ш), что обусловлено их лучшими технико-экономическими показателями.
Этот процесс характеризуется следующими особенностями:
— восстановление ведется в твердофазной области. Пустая порода от металла не отделяется, поэтому, исходя из условий экономичности сталеплавильного процесса, содержание пустой породы в продукте не должно превышать 4−5%. То есть исходный концентрат для металлизации должен содержать 69−70% Ре-
— удаление вредных примесей практически не происходит, поэтому их содержание в исходном железорудном материале не должно превышать 0,01−0,02%-
— восстановленное железо мелкодисперсно, поэтому обладает повышенной склонностью к окисляемости (пирофорность железа), причем, чем ниже температура восстановления, тем в большей степени проявляется это свойство.
В России способы получения губчатого железа в шахтных печах освоены на Оскольском электрометаллургическом комбинате и на Лебединском ГОКе.
Применительно к бакальским сидеритам метод металлизации в шахтных печах разработан и опробован ВНИИМТ [7,8]. Основными его недостатками являются: высокая пирофорность вос-
становленного железа, низкая прочность кусков концентрата и большое содержание в продукте пустой породы (~30%), снизить содержание которой существующими методами практически невозможно.
Наиболее распространенным процессом получения метал-лизованных концентратов из труднообогатимых руд является кричный процесс (Крупп-Ренн-процесс) [9].
Производство крицы осуществляется во вращающихся печах при температурах 1250−1350°С. В зоне крицеобразования пустая порода частично расплавляется и образуется вязкий тестообразный шлак, в котором находятся частицы железа, укрупняющиеся при вращении печи. Выходящий из печи полупродукт охлаждается водой, измельчается и подвергается магнитной сепарации. Кричный металл представляет образования крупностью до 10 мм округлой формы с включениями шлака и содержит 80−90% Ре, ~1% С, значительное количество серы и фосфора, вносимых, главным образом, твердым восстановителем.
Недостатками кричного процесса являются большой расход тепла, низкая производительность и загрязнение металла вредными примесями.
При переработке сидеритов данный процесс неприменим, т.к. требует наличия вязкого «длинного» шлака (100−200 Па с), обычно соответствующего составу: 50−60% ЭЮ2- 10−20% А1203- 15−25% (СаО+МдО), а пустая порода сидеритов, наполовину состоящая из МдО, имеет высокую температуру плавления [10], вследствие чего при характерной температуре кричного процесса она будет находиться в твердом состоянии.
Процессы получения металлизованного продукта во вращающихся печах с использованием твердого восстановителя, при которых металл и шлак находятся в твердом состоянии, применяются, главным образом, при переработке металлургических отходов — пылей и шламов, а также комплексных железных руд, непригодных для использования в доменных печах. Процесс ведут при температурах около 1000 °C. Получаемый восстановленный продукт содержит железо в мелкодисперсном состоянии [5], вследствие чего отделить его от пустой породы затруднительно. Для хорошей раскрываемости зерна материал необходимо подвергать тонкому измельчению, но при этом частички металла куются в чешуйки. Кроме того, данная технология требует сложной многоступенчатой мокрой магнитной сепарации [11].
Одностадийные способы прямого получения жидкого железа делятся на два направления:
— схема восстановление-плавление, когда восстановление железорудных материалов протекает в твердой фазе с последующим плавлением и довосстановлением оксидов железа из расплава-
— схема плавление-восстановление, когда восстановление оксидов железа осуществляется из расплава железорудных материалов.
Принципиальным недостатком данных методов является зависимость производительности агрегатов от скорости восстановления в твердой фазе, которая определяется температурным уровнем процесса. Необходимость иметь состав получающегося шлака близким к доменному исключает осуществление прямого получения металла из шихты, содержащей одни сидериты.
Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать вывод, что из-за низкой концентрации железа и высокого содержания тугоплавкой пустой породы в руде применение газового восстановления и использование технологии прямого получения железа из расплава нерационально.
Список литературы
1. Внедоменное получение железа за рубежом / А. Н. Похвиснев, И. Ю. Кожевников, А. Н. Спектор, E.H. Ярхо. М.: Металлургия, 1964. 523 с.
2. Кожевников И. Ю. Бескоксовая металлургия железа. М.: Металлургия, 1970. 300 с.
3. Металлизация и электроплавка железорудного сырья /
A.И. Гиммельфарб, A.M. Неменов, Б. Е. Тарасов. М.: Металлургия, 1981. 152 с.
4. Бескоксовая металлургия железа / В. Ф. Князев, А. И. Гиммельфарб, А. М Неменов. М.: Металлургия, 1972. 272 с.
5. Теория металлизации железорудного сырья / Ю. С. Юсфин,
B.В. Даньшин, Н. Ф. Пашков, В. А. Питателев. М.: Металлургия, 1982. 256 с.
6. Новые процессы получения металла / Ю.С., Юсфин, А. И. Гиммельфарб, Н. Ф. Пашков. М.: Металлургия, 1994. 320 с.
7. К вопросу выбора агрегата для металлизации окатышей /
C.И. Привалов, М. Э. Бланк, В. В. Червоткин // Прямое получение железа и порошковая металлургия. Вып.3. М.: Металлургия, 1978. С. 12−15.
8. Разработка и исследование двухстадийного способа металлизации железорудного сырья в трехзонной шахтной печи / М.Э.
Бланк, B.B. Червоткин, В. Р. Кончаковский // Теория и практика прямого полученияжелеза. М.: Наука, 1986. С. 207−211.
9. Савельев Г. П. Производство крицы. М.: Металлургия, 1972. 272 с.
10. Диаграммы состояния шлаковых систем. Т.3 / H.A. Торопов, В.П., Борзаковский, В. В. Лапин и др. Л.: Наука, 1972. 116 с.
11. Обжиг-магнитное обогащение железных руд / В. И. Кармазин, Г. В. Губин, П. П. Юров. М.: Недра, 1969. 168 с.
УДК 669. 162. 261. 3
С. К. Сибагатуллин, Е. О. Теплых, A.C. Харченко
ФГБОУВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
ВЛИЯНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ЗАГРУЗКИ КОМПОНЕНТОВ ШИХТЫ В БУНКЕР БЗУ НА РАВНОМЕРНОСТЬ ИХ ПОСТУПЛЕНИЯ В КОЛОШНИКОВОЕ ПРОСТРАНСТВО ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
Компоненты доменной шихты включают, кроме железорудного сырья и кокса, различные добавки. Таковыми, в частности, являются коксовый орешек, обеспечивающий экономию удельного расхода кокса, кварцит и известняк для поддержания заданной основности шлака, железная и марганцевая руды в качестве промывочных материалов. На печах объемом 1370−2014 м3 расход добавок не превышает 1500−2000 кг/подачу, что при существующем режиме загрузки приводит к неравномерному их распределению по окружности колошника [1, 2]. Для выявления рациональной последовательности загрузки железорудной части шихты в доменную печь провели 4 серии опытов, используя физическую модель бесконусного загрузочного устройства лоткового типа [3].
В качестве выходного параметра использовали коэффициент равномерности поступления компонентов шихты из бункера
Кко = 1 --, (1) коср
где Oj — среднеквадратическое отклонение по массе i-x порций компонентов шихты, поступающих из бункера-
© Сибагатуллин С. К., Теплых Е. О., Харченко A.C., 2011

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой