Введение в исследование

Исследование процессов металлизации происходили на экспериментальной площадке Открытого Акционерного Общества “Научно-исследовательского института металлургической теплотехники” (ОАО “ВНИИМТ”). Институт занимается разработкой и внедрением различных теплотехнических устройств и агрегатов, решением теплофизических и теплотехнических задач любой сложности, а также исследованием и изучением различных тепловых процессов и явлений, тесно связанных с металлургической теплотехникой, машиностроением и другими отраслями промышленности с целью организации ресурсосберегающих мероприятий в работе топливопотребляющего оборудования, создания экономичных и экологически чистых технологий и оптимизации производственных процессов.

Восстановление железорудных материалов – довольно известная практика, проводимая в ОАО “ВНИИМТ” еще с 1940-х годов. Однако в те времена интересы ученых, в основном, были сведены к разработкам новых и усовершенствованию старых технологий по металлизации железа в шахтных печах с использованием газообразного восстановителя. Исследования процессов восстановления железа углем во вращающихся печах начались уже в 60-е годы, и проводятся по сей день. На данный момент остро встал вопрос о реализации технологии получения металлизованного продукта из яковлевской железной руды, обладающей повышенным содержанием железа.  

Характеристика железной руды

В качестве исходного материала для восстановления была получена проба богатой железной руды Яковлевского месторождения, расположенного вблизи Курской магнитной аномалии. Добываемая там железослюдковая и мартитовая руда имеет ряд характерных особенностей: повышенное содержание железа, следовательно, малое содержание в ней вредных примесей, а также наличие гидратированных минералов, способствующих уменьшению потерь массы при прокаливании до 4,89-5,72 %. Такие особенности могут позволить получить качественное высокометаллизированное железо для дальнейшего применения в топливных и электрических печах. Характеристика классов железной руды Яковлевского местожения представлена в таблице.

Таблица. Классы исследуемой богатой железной руды Яковлевского ГОК.

Химический состав применяемой в исследовании железной руды представлен в таблице:

Таблица. Химический состав железной руды Яковлевского ГОК

Гранулометрический состав пробы Яковлевского месторождения представлен в таблице:

Таблица. Гранулометрический состав пробы железной руды Яковлевского ГОК

Как видно из таблицы, в большинстве своем в руде преобладают частицы крупностью 1-0 мм (52,6 %). Форма частиц соответствует пластинам, т.е. один ее размер значительно меньше двух других. 

Характеристика восстановителя

В качестве восстановителя использовали коксовую мелочь МК-1, полученную из бурого угля Березовского разреза. Состав восстановителя представлен в таблице:

Таблица. Концентрация компонентов восстановителя

Температура плавления коксовой мелочи – 1350-1380 °С.

Крупность коксовой мелочи – 3-0 мм.