Исследование и разработка технологических решений по улучшению металлургических свойств окатышей на основе оптимизации их структуры

Шаврин, Алексей Владимирович

Металлургия черных, цветных и редких металлов

автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Исследование и разработка технологических решений по улучшению металлургических свойств окатышей на основе оптимизации их структуры

кандидата технических наук: Шаврин, Алексей Владимирович
город: Екатеринбург
год: 2006
специальность ВАК РФ: 05.16.02

Диссертация по металлургии на тему «Исследование и разработка технологических решений по улучшению металлургических свойств окатышей на основе оптимизации их структуры»

Автореферат диссертации по теме "Исследование и разработка технологических решений по улучшению металлургических свойств окатышей на основе оптимизации их структуры"

На правах рукописи

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОКАТЫШЕЙ НА ОСНОВЕ ОПТИМИЗАЦИИ ИХ СТРУКТУРЫ

Специальность 05.16.02 - "Металлургия черных* цветных и редких металлов"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург 2006 г.

Работа выполнена в ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет - УПИ" на кафедре "Теплофизика и информатика в металлургии" Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Ю.Г.Ярошенко

Официальные оппоненты: Начальник доменного отдела Уралгипромез,

д.т.н. Кашин В.В.

Заведующий лабораторией ОАО "ВНИИМТ", ст.н.сотр., к.т,н. Жуков Ю.С. Ведущая организация: ГНЦ РФ ОАО "Уральский институт металлов"

Защита диссертации состоится 27 октября 2006 г. в 15.00 на заседании диссертационного совета Д 212.285.05 при ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет - УПИ" по адресу:

г. Екатеринбург, ул. Мира 19, Главный учебный корпус, ауд. I (зал Ученого совета)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГТУ-УПИ, Ваши отзывы, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 620002» г.Екатеринбург, ул. Мира, 19, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, ученому секретарю совета университета.

Тел.: (343) 375-41-04, факс.: (343) 374-38-84, Автореферат разослан 22 сентября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор, доктор технических наук ) С.В.Карелов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Постоянно сохраняющаяся тенденция к улучшению технико-экономических показателей работы восстановительных агрегатов — как доменных печей, так и установок прямого получения железа, обуславливает поиск и исследование новых подходов к повышению качества железорудных окатышей. Разработка и реализация новых технических решений, обеспечивающих существенное улучшение металлургических свойств окатышей, определяет конкурентоспособность этого продукта, получаемого из руд всех без исключения месторождений, как на внутренних, так и на международных рынках железорудного сырья.

Многолетний опыт работы фабрик окомкования горно-обогатительных комбинатов России и, особенно в последние годы, Лебединского ГОКа (ЛГОК) и ОАО "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОЭМК) показывает, что одним из перспективных направлений повышения металлургических свойств окатышей различного назначения - для металлизации и доменной плавки является использование модифицирующих и связующих добавок. Поэтому для развития и совершенствования технологии производства окатышей, особенно для металлизации, поиск новых эффективных модифицирующих и связующих добавок является исключительно актуальным.

Цель работы - разработка научно-обоснованных технологических решений по формированию оптимальной структуры и металлургических свойств окатышей для технологий прямого получения железа (ХИЛ-Ш, Мидрекс) и доменной плавки.

Научная новизна. Впервые изучены закономерности влияния на структуру и металлургические свойства окатышей из дообогащенного концентрата МГОКа модифицирующих добавок (боксита, сидерита). Выявлено их оптимальное соотношение для условий использования по технологиям металлизации ХИЛ-Ш и Мидрекс.

Представлены теоретические основы нового направления в решении проблем качества железорудных окатышей за счет использования связующего - бен-то-полимерной композиции (БПК). Использование БПК в качестве связующего

приводит к повышению пористости обожженного продукта (влияние полимера) при сохранении повышенных прочностных характеристик сырого (влияние бентонита). Восстановимость окатышей при этом повышается.

На основе оригинальных исследований закономерности между поровой структурой и восстановимостью окатышей, отображены зависимостью содержания БеО и константой скорости реакции восстановления. Предложен критерий оперативной оценки металлургических свойств обожженных окатышей

Практическая значимость. Показана принципиальная возможность организации производства металлизованного продукта на ОАО "Михайловский ГОК" (МГОК) при использовании дообогащенного концентрата, модифицирующих добавок (боксит, сидерит), а в качестве связующего - БПК.

Разработана технология производства окисленных с применением БПК окатышей из базового концентрата МГОКа. Их повышенные металлургические свойства обеспечили высокую эффективность доменной плавки (повышение производительности и снижение удельного расхода кокса), которая оценена путем моделирования процесса и прямыми промышленными испытаниями на доменных печах объемом 1513 м3.

Степень достоверности результатов исследований. Проведенные исследования и их результаты отличаются высокой степенью достоверности, т.к. выполнялись по современным общепризнанным методикам в лабораторных, опытно-промышленных и промышленных масштабах. При обработке результатов использовались современные методы анализа и математические модели, при этом противоречия известным физическим и физико-химическим представлениям не установлены.

Автор защищает:

• Закономерности проявления модифицирующих добавок (боксит, сидерит) в формировании структуры и металлургических свойств окатышей при производстве их из дообогащенного флотационного концентрата Михайловского месторождения для металлизации по технологиям ХИЛ или Мидрекс.

• Закономерности влияния нового связующего (ВПК) на формирование структуры и металлургические свойства окатышей.

• Зависимость кинетики восстановления окатышей с их структурой, критерий оперативной оценки металлургических свойств обожженных окатышей.

Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на V отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ (Екатеринбург, 2003г.), на международной научно — технической конференции "Теория и практика производства чугуна" (Украина, Кривой Рог, 2004г.),

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложена на 123 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц, 40 рисунков. Список используемой литературы включает 103 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведен аналитический обзор литературных источников, посвященных проблемам формирования качества окисленных окатышей для процессов металлизации и для доменной плавки. Многообразие факторов (тип концентрата, его состав и количество пустой породы, размер зерен и пор, их форма и распределение в объеме окатыша, его размер, и др.), определяющих структуру и металлургические свойства окатышей, как правило, осложняет однозначность прогноза формирования качества. Известно, что эффективным направлением формирования оптимальной структуры и металлургических свойств окатышей как для доменной плавки, так и для металлизации является модифицирование шихты добавками, повышающими температуру плавления связки и способствующими образованию оптимальной пористости. Однако, такие добавки (боксит, сидерит, известняк) влияют на свойства окатышей только при достаточно большом их процентном соотношении (~1-2%) в шихте, что снижает содержание железа. Возмож-

ность более глубокого обогащения концентратов МГОКа позволило выявить роль модифицирующих добавок на качество окатышей из данных концентратов.

В практике производства окатышей ведется активный поиск новых связующих на базе органических соединений, исключающих необходимость введения пустой породы. Так, Зинягиным Г. А,, Вайнштейном Р.М. и др., был предложен способ повышения качества окатышей, сводившийся к полной замене бентонита полимером. Он основывался на способности полимера развивать пористую структуру обожженного продукта. Однако такое решение неоднозначно т.к. сопровождалось потерей прочности сухих окатышей, а так же, как показали результаты опытно - промышленных испытаний на МГОКе, и повышением истираемости обожженных.

Оптимизация качества окатышей возможна на основе разработки- нового типа связующего, учитывающего положительные и отрицательные аспекты высококачественных бентонитов и полимеров. В связи с этим представляло интерес проследить влияние добавок полимера на металлургические свойства окатышей, сохраняя бентонит, как материал основного связующего.

Анализ литературных данных о роли связующих при формировании металлургических свойств окатышей позволил сформулировать задачи исследования, направленные на разработку научно-обоснованных технологических решений по формированию оптимальной структуры и металлургических свойств продукта для технологий прямого получения железа (ХИЛ-Ш, Мидрекс) и доменной плавки.

К их числу относятся;

• изучение роли модифицирующих добавок в формировании структуры и металлургических свойств окатышей;

• изучение закономерностей влияния органических добавок к бентониту на структуру и металлургические свойства окатышей и установление оптимального ее состава в бенто-полимерной композиции (БПК);

• разработка рекомендаций по повышению качества окатышей и

их проверка в полупромышленных и промышленных условиях производства.

Во второй главе оценено влияние модифицирующих добавок (боксита и сидерита) на формирование структуры окатышей и закономерности их восстановления и разупрочнения.

Для производства окатышей использовался дообогащенный концентрат МГОК с содержанием железа ~ 70,0% и пустой породы - 2,5%, а также упрочняющие (хакасский бентонит), флюсующие (известняк) и модифицирующие добавки (боксит, сидерит).

Термообработка образцов для изучения металлургических свойств проводилась в пробниках на обжиговой машине, при этом фиксировались температуры по высоте слоя и длине машины.

Структурные изменения в окатышах при введении модифицирующих добавок выявляли с помощью фазового и микрорентгеноспектрального анализов, выполненных в Институте металлургии УрО РАН. В результате установлено: офлюсованные окатыши без модифицирующих добавок имеют зональную структуру с содержанием силикатной связки ~10% (обьемн.) и преобладанием в ней легковосстановимых ферритов кальция. В центральной части офлюсованных окатышей проявляется тенденция к повышению пористости, однако большое количество связки (расплава) уменьшает поверхность открытых пор, доступную для газа-восстановителя, Для базовых окатышей МГОК, изготовленных из рядового концентрата, характерно наличие еще большего количества расплава (-12%); неоф-люсованные и офлюсованные окатыши, модифицированные бокситом и сидеритом, отличаются более равномерной структурой с содержанием связки -5% (объ-емн.) и наличием в ней соединений алюминия, кальция, кремния и железа. У окатышей с добавками боксита наблюдается формирование алюмосодержащей связки типа браунмиллерита - наиболее прочной и трудновосстановимой.

Для первоначальной оценки выбора количества и состава модифицирующих

добавок изучались кинетические параметры восстановления окатышей и их закономерности разупрочнения при восстановлении, определяющие в совокупности основные металлургические свойства железорудного сырья.

Для изучения восстановимости была создана установка, состоящая из трех основных узлов (рисунок 1): шахтной печи, блока регулирования температуры, взвешивающего устройства. Автоматическое измерение и регулирование температуры осуществлялось контроллером. Лабораторные весы ВЛТЭ-5000 были смонтированы над печью, они позволили взвешивать груз до 5 кг с точностью 0,1г. Изменение веса во времени фиксировалось на компьютере, соединенном с весами. Реакционная ячейка была изготовлена из жароупорной стали и состояла из двух частей: внутреннего и наружного стаканов, соединенных между собой асбестовой пробкой. Дно внутреннего стакана было перфорировано для прохождения газа-восстановителя.

Во внутреннем стакане размещались проба исследуемого железорудного материала и термопара в защитном чехле. Восстановительный газ, проходя между стенками стаканов, нагревался и поступал во внутренний стакан, где взаимодействовал с исследуемым материалом.

Для восстановления окатышей и продувки реакционной

Рисунок 1 - Принципиальная схема ячейки были использованы водо-установки предназначенной для получения

массообменных характеристик материалов Р°Д и азот соответственно. Для

1-печь, 2-реакционная ячейка, 3-отвод газа, 4- сброса отработанного газа после вытяжное устройство, 5-весы, 6-расходомер 7-

подача газа, 8-блок регулирования температуры реакционной ячейки на газовых

линиях было смонтировано вытяжное устройство.

Используя соотношение: доли (1)

описывающее восстановимость, можно определить эффективную константу скорости реакции "к", которая является основной характеристикой поведения окатышей при восстановлении и отражает их восстановимость.

(2)

Результаты расчета "к" для исследуемых проб МГОКа и их сравнение с окатышами ЛГОКа и ОЭМК, приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения" к" для окатышей МГОКа, а также Л ГОКа и ОЭМК

№ пробы 1 2 3 4 5 б* 7 8** ЛГОК ОЭМК

Бентонит, % 0,4 0.4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,85 0,85

Иэвестчяк, % 3 1 0 3 0 I 0 2 2

Боксит, % 0 1 I 1 0 1 0 0 0

Сидерит, % 0 0 1 0 2 0 0 0 0

(прибОСС) 0,44 0,45 0,62 0,41 0,48 0,38 0,63 0,32 0,49 0,52 -

к*10\с"' (при700°С) - 0,81 1,00 0,85 0,78 0,79 1,14 - 0,95 - -

к'Ю'.с"1 (при800°С) - ».31 1,35 1,40 1,13 1,26 1,42 1,83 1,22 1,10

к»10\с1(при900°С) 2,24 1,73 1,87 2.13 1,55 1,60 2,14 иг 2.69 1,61 1,56

* - диаметр окатыша больше на 1*2 мм

** - концентрат рядовой, связующее - активированная келловейская глина (в остальных за искл. №9 концентрат дообогащенный, хакасский бентонит) *** - связующее - активированная келловейская глина

В ходе исследований выявлена зависимость между содержанием РеО в

обожженном продукте и константой скорости их восстановления (рисунок 2).

0,8 0.7

,чо,б

о .

о 0,5 0,4 0,3 0.2

ч.

• • —' •

• •

0,0 1,0 2,0 3,0 Содержание РеО,%

4,0

3,0 2,8 2,6 . 2,4 '42,2 о 2,0 £1.8 1,6 1.4 1.2 1,0

Ьч

V - •

Ч •

ч •

•

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Содержание НеО,%

а)

б)

Рисунок 1 - Зависимость константы скорости реакции восстановления от содержания РеО в окатышах а)-при 600°С, б)-при 900°С

Чем меньше содержание FeO, тем больше эффективная константа скорости восстановления. Это позволяет использовать содержание FeO в окатышах для оценки их восстановимое™.

Важно отметить, что формирование развитой поровой структуры при обжиге окатышей обеспечивает лучшие условия для их окисления, а также создает предпосылки ускорения процесса восстановления при металлизации.

Восстановимость и прочность при восстановлении — Ртор являются альтернативными показателями. Величина прочности при восстановлении (рисунок 3) зависит от температуры проведения процесса (следовательно, от его скорости).

20 IS

St 14

1»

I 8

Си

б 4 2 О

650 700 750 800 850 900 950

Твосст., °С

Рисунок 3 - Зависимость горячей прочности от температуры проведения процесса Горячая прочность уменьшается с увеличением и температуры и скорости процесса восстановления, связанной с влиянием на структуру модифицирующих добавок.

Анализ важнейших показателей - горячей прочности и вое стан овим ости, а также свойств и состава связки показал, что оптимальное сочетание добавок это: 1% боксита + 1% известняка; 1% боксита + 1% сидерита. При этом достигнутые

1 к

< \ *

1 1 \

1 1

^^^^^^^ 1

значения восстановимое™ превышают показатели окатышей Лебединского ГОКа и ОЭМК, прочностные же характеристики при восстановлении практически совпадают.

В третьей главе представлены и проанализированы результаты исследований по определению металлургических свойств окатышей из дообогахценных концентратов, предназначаемых для производства металлизованной продукции. В целях получения надежной информации о формировании металлургических свойств, поведение окатышей изучалось на специальных установках и в промышленных агрегатах металлизации.

Получение металлизованного продукта по технологии ХИЛ-Ш производилось на пилотной установке ХИЛ-5 (рисунок 4) в цехе горячебрикетировавного железа ОАО "Лебединский ГОК", моделирующей основные элементы технологии.

Проба окисленных окатышей помещалась в герметичный рабочий цилиндр печи, отапливаемый газовой горелкой, расход газа и воздуха на которой изменяли с помощью дросселя, входящего в состав системы - термопара и аналого-цифровой преобразователь температуры. Эта система позволила моделировать температурный режим работы реактора установки ХИЛ-Ш. При изменении соотношения долей реформированного газа и азота, появлялась возможность моделировать и газовый режим.

При исследованиях окатыши нагревались в токе инертного газа - азота до температуры 850°С, после чего подавался газ-восстановитель непосредственно с

Г]

Т9П

-Ф

-чр

-ф

тт

НХЮ

? №

Рисунок 4 - Пилотная установка ХИЛ-5

1-печь, 2-проба, 3-пневмопоршень, 4-термопара, 5-вход газа, 6-реактор, 7-выход газа, 8-пиевм о цилиндр, 9-аналого-цифровой преобразователь температуры, 10-газовая станция.

реформера установки ХИЛ-Ш. Нанесение защитного мелового покрытия в данных опытах не предусматривалось. После восстановления, через заранее определенное время доступ восстановителя прекращался и восстановленные окатыши в течение 5 мин. подвергались внешнему давлению 3,7 кг/см2 с помощью пиевмопоршня. Затем проба охлаждалась азотом до температуры 25-30°С.

Из данных, приведенных в таблице 2, видно, что степень деформации, тре-щинообразования, индекс спекаемости и усадка, определяемые после металлизации, зависят от введения модифицирующих добавок, которые, как правило, улучшают эти характеристики.

Таблица 2 - Результаты исследований металлургических свойств окатышей из до-

3 г с * Извести.,% t S о ш Si ё о. и Степень деформации Степень трещинообр. Индекс спекаемости Процент усалки

% % % %

t 27,5 100,0 94,0 26,0

2 1 1 0 10,6 91,3 10,8 21,0

3 0 1 t 11,8 88,0 72,0 21,0

4 3 1 0 18,6 100,0 82,0 24,0

S 0 0 2 19,0 96,0 78,0 23,8

6 1 1 0 14,1 100,0 54,0 23,2

7 0 0 0 18,0 100,0 90,0 25,4

8 2 0 0 25,0 100,0 88,0 26,3

9 2 0 0 20,5 100,0 94,0 25,4

ЛебГОК 14,1 100,0 79,3 23,1

Анализ полученных результатов показывает, что опытные окатыши МГОК, содержащие добавки (1% боксита + 1% известняка или 1%боксита + 1% сидерита) имеют наилучшие показатели, находятся на уровне значений соответствующих образцам Лебединского ГОКа и пригодны для использования по технологии ХИЛ-III.

Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что введение модифицирующих добавок может оказаться одним из приоритетных направлений при организации на МГОКе производства металлизованной продукции.

Также выявлена зависимость степени металлизации готового продукта от содержания БеО в обожженных окатышах (рисунок 5). Чем меньше содержание ИеО, тем выше степень металлизации, т.е. выше качество металлизованного продукта.

Следующим этапом работы было определение пригодности

окатышей МГОК для металл иза-

Рисунок 5 - Влияние содержания РеО в ции по технологии Мидрекс. обожженных окатышах на степень их металлизации С этой целью контейнеры с

исследуемыми образцами пропускали через шахтную печь №3 ОЭМК, где они вместе с основной шихтой проходили через все зоны и выгружались на конвейер, с которого извлекались. В ходе исследований было изучено влияние состава шихты на металлургические свойства продукта (степень металлизации, прочность на сжатие, пористость, трещинообразование, спекаемость и реакционная способность) - таблица 3.

Таблица 3 - Результаты исследований металлургических свойств окатышей из дообогащенного концентрата (МГОК) на установке Мидрекс

, Состав шихты 7- и 1 С пеки,% м50,/т сут.Н}0

№ пробы £ X £ й- 1 1 & * X & а * Б б £ 8* ЕГ 5 X о. £ С покрыт. Й- § £ X & § V Й- г £

3 0,4 ■ 0 1 1 97,1 10 59,4 40 90 3,31 4,99

4 0,4 3 1 0 93,9 10 59,2 0 80 1,34 1,88

5 0,4 0 0 2 97,1 10 60,0 0 100 2,18 2,70

6 0,4 1 1 0 96,8 10 38.8 0 90 2.11 4,65

7 0.4 0 0 0 97,8 10 33,1 0 100 1,45 5,12

9 0,81 2 0 0 94.9 10 60,3 0 90 1,40 3,46

ОЭМК 0.4 2,3 0 0 96,6 10 59,9 20 90 1,73 3,18

100 -

о4 99 -

| 9« "

97 -

96 -

95 -

г 94 1

£ А) 93 -

С 92 -

и 91 -

90 Н

• Ч

Ч. \

•

0,0 1,0 2,0 Содержание РеО,%

3,0

Анализа данных о поведении окатышей МГОКа при металлизации в реакторе по технологии Мидрекс установлено, что введение добавок боксита и сидерита приводит к улучшению комплекса свойств. Показано, что нанесение защитного мелового покрытия не только предотвращает спекообразование при металлизации в шахтной печи, но и обеспечивает улучшение пожаробезопасных свойств продукта.

Из опыта работы шахтных печей процесса Мидрекс ОЭМК следует, что содержание РеО в обожжённых окатышах для обеспечения их наилучшей восстано-вимости должно быть менее 0,7%. В исследуемых образцах содержание РеО изменилось от 0,5 до 2,8 %.

Чем меньше содержание БеО в обожженных окатышах,.тем выше качество метал ли зованного продукта (рисунок 6). Были получены количественные характеристики этой зависимости.

Таким образом, установлено, что по совокупности металлургических свойств обожженных окатышей и качества металлизованного продукта исследуемые окатыши МГОК с модифицирующими добавками (1% боксита + 1% известняка или 1%боксита + 1% сидерита) и с меловым покрытием не уступают базовым окатышам ОЭМК по основным показателям и пригодны доя металлизации в шахтных печах "Мидрекс".

В четвертой главе приведены результаты изучения влияния органической добавки к бентониту на структуру и металлургические свойства окатышей полученных из рядового и дообогащенного концентратов МГОКа. В образцы из дообо-

о4

к'

п К К

й. £ »о

1=1

100 98 96 94 92

и 90

\1 \ %

\ V 1 »V,

• » ___•

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Содержание РеО, %

Рисунок 6 - Влияние содержания РеО в обожженных окатышах на их степень металлизации

гащенного концентрата добавляли и модифицирующие добавки - боксит и сидерит.

На основании результатов микроструктурного и фазового состава установлено, что используемые добавки полимерных материалов формируют, наряду с бокситом и сидеритом, структуру окатыша, которая приводит к образованию высокой, равномерно распределенной по объему пористости, вследствие выгорания полимера на начальных стадиях термообработки. Боксит и сидерит участвуют в минералообразовании, определяя состав, а следовательно, и свойства связки.

Анализ результатов иссле-

1,6

1,4

1,2

О Л1 1,0

-V и* 4) 0,8

М1 а 0,6

* 0,4

о.

о и 0,2

0,0

\ • \

• N 1

\ • •• •

N. 1 • • •

дований влияния полимера "ПоГогт" и модифицирующих добавок (боксита и сидерита) на структуру позволил выявить связь поровой структуры окатышей с содержанием ИеО (рисунок 7) и принципиальные особенности в закономерностях восстановления и разупрочнения продукта при восстановлении.

21 22 23 24 Пористость, %

Рисунок 7 - Зависимость содержания РеО в окатышах от их пористости

В работе выявлено, что изменение фракционного состава концентрата (смена базового на дообогащенный) в сторону увеличения тонких составляющих сопровождается уменьшением пористости на ~ 12%отн., и при том же режиме обжига повышением на ~ 55%отн, содержания РеО.

Также изучалось влияние отечественных полимерных добавок ПБ-2 и ПБ-3 производства НПК "Бентонит" и комбинаций его с бентонитом на свойства и качество окатышей из базового концентрата.

25 24

>д

е 22

а §

с 21

-¿1

0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 Органическая добавка, %

Проявление роли органических добавок в увеличении пористости окатышей приведено на рисунке 8.

Влияние состава бенто-полимерной композиции (БПК) на химически определяемый критерий оценки структуры окатышей - содержании РеО, представлено на рисунке 9. Видно, что.при уменьшении до-

Рисунок 8 - Зависимость пористости ока- ли бентонита в шихте, содержа-тышей от количества органической добавки ние Ре0 в обожженных окатьь

шах понижается, вследствии уменьшения количества связки.

Однако, при этом наблюдаются максимумы и минимумы содержания ИеО при изменении доли полимера с 0,01 до 0,03% соответственно, т.е. увеличение доли полимера в шихте в рассматриваемых пределах способствует повышению пористости и следовательно снижению содержания РеО (рисунок 10).

Обработка результатов опытов позволила выявить влияние состава БПК на прочность сухих окатышей и на важную характеристику — истираемость обожженных (выход фракции -0,5 мм). Эти зависимости приведены на рисунках 11 и 12.

Так из полученных данных вытекает, что при уменьшении доли бентонита в композиции прочность сухих окатышей монотонно понижается независимо от количества полимера.

2,5 2,0

£ Ь5

к «

8. ьо

0,5 0,0

I еит„' №

ЯЕ-!

0.!) 0.01 5

4.И <Ш 6

од

0.03 ■

о 9

Рисунок 9 - Зависимость содержания РеО в окатышах от количества бентонита и органической добавки

2,4 ^ 2,0

ё 1.2 Б

£ 0,8 6"

§0,4 О

0,0

•

А ч»

\ •

• <

Показатель истираемости обожженных окатышей при этом возрастает, что является важным преимуществом бенто-полимерной композиции перед чистым полимером.

При исследовании кинетических зависимостей восстановления окатышей и закономерностей их разупрочнения при восстановлении использовалась методика, описанная

21 22 23 Пористость,%

Рисунок 10-Зависимость содержания РеО в главе 2- ПРИ совместном анализе в окатышах от пористости. полученных результатов с законо-

мерностями изменения пористости и содержания РеО - критериев, отображающих элементы структуры окатышей, выявлены оптимальные составы БПК.

.о

ад

о л

о ¡В Сг"

0,4

0,3

0,2

0,1

0,0

■сит..'

>ЛИМ №

ПБ-2

1робь

0,5 0 I

0.5

0,01 2

0.4 0,01 3

0,4 0.03 4

0.15 0,01 3

0,25 0.03 б

0.1 0.01 7

0,1 0,03 8

О 0,02 9

ПБ-3

0,5 О 10

0.5 0,01 м

0.4 0,01 12

0,4 0,03 13

—

0,25 0,01 14

0.25 0,03 15

0.1

0.Т11 16

0.1 0.03 17

о 0,02 18

Рисунок 11 — Зависимость прочности сухих окатышей от количества бентонита

Рисунок 12 — Зависимость истираемости окатышей от количества бентонита

и органической добавки

Наилучшие результаты достигнуты при использовании импортного полимера Яо£огт или отечественного ПБ-3. С учетом экономической эффективности, приоритетным является использование ПБ-3 при его дозировке —10 % в композиции с хакасским бентонитом. Оптимальная дозировка композиции в шихте составляет -0,25%.

Обобщение накопленной информации (рисунок 13) по изучению качества окатышей, полученных в лабораторных условиях и обожженных на одной из обжиговых машин МГОКа, позволили связать такие показатели их качества как восстановимость (эффективную константу скорости реакций - к), изменение прочности при восстановлении и характер разупрочнения при восстановлении - (+5мм/-5мм) с содержанием РеО в окатышах. Результаты, представленные на рисунке 13, свидетельствуют о том, что пониженное содержание РеО в окатышах способствует меньшему их разупрочнению и разрушению. Константа скорости реакции восстановления

6 14,00 -]

12,00 -

10,00 -

о 8,00

6,00 -

4,00 -

2,00 -

0,00 -I

♦ 'у

Ч *

♦ * ♦

♦

0,80

0,70

« о 0,60

* 0,50

0,40

Г7 ^

♦X

♦ *

* •

12 3 4

Содержание РеО, %

Рисунок 13 - Зависимость кратности изменения прочности Л=(Робож-Рвосст)/Рвосст (а), показателя характера разрушения ё =(класс+5)/(класс-5) (б) и константы скорости реакции к (в) от содержания РеО в обожженных окатышах

при этом возрастает.

Наблюдается устойчивая зависимость исследуемых показателей качества с содержанием РеО. Эти связи носят общий характер, но должны быть адаптированы к конкретному типу концетрата. Для окатышей, полученных из одного типа концентрата, содержание РеО может быть использовано как критерий металлургической ценности.

В пятой главе проводили оценку эффективности использования окатышей с БПК в доменном процессе. Учитывая, что доля окатышей в шихте не превышает 30%, то оценку эффективности их использования проводили как путем прямого промышленного эксперимента, так и расчетным путем, используя математическую модель доменного процесса ИМет УрО РАН. Применялись окатыши из рядового концентрата МГОКа с добавкой БПК в шихте — 0,25%. Дозировка полимера ПБ-3 в шихте составляла - 0,03%. Показатели качества окатышей, приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Средние показатели качества окатышей Михайловского ГОКа (данные ОТК) _

Концентрат Шихта Обожженные окатыши

Этап Ре 5Юа Бент/ БПК иэв-няк РеО Осн-сть Б+5мм Б-0,5мм •5мм Прочк.

% % Кг/токагшшй % % % СаСУЗЮг % % % Н/ок ЖГ£Гг

База 65,8 7,9 бД 21,1 63,4 и 7,9 оа 93,9 5,0 3.2 26,6

Опыт 65,6 8,1 2,5 22,3 63,2 1,2 7,9 ол 94,0 4,9 за 26,3

Видно, что при использовании БПК, в окатышах наблюдается более низкое содержание РеО — 1,2 %. Как было показано (рисунок 13) - константа скорости реакции восстановления при этом увеличивается, т.е. увеличивается восстанови-мость. Изменение этой величины использовано в оценке эффективности применения нового вида окатышей при выплавке чугуна в доменных печах.

Результаты расчета показателей работы доменной печи НТМК объемом

1513 м3, приведены в таблице 7. При расчете в шихту включили как 30, так и

100% окатышей МГОК, полученных по старой технологии и по новой.

Таблица 7 — Параметры и расчетные показатели работы д.п. 1513 м3 при использовании окатышей МГОКа

Окатыши: агломерат 30: 70 100: 00

Окатыши Базовые С ВПК Базовые С БПК

Производительность, т/сутки 2791,6 2799,0 3088,1 3116,3

Окатыши Михайловские, кг/т чугуна 514,6 514,9 1508,6 1510,6

Агломерат ВЖРГ кг/т чугуна 1200,8 1201,4 0,0 0,0

Общее содержание Ре, % 56,3 56,3 63,4 63,4

Общий расход флюса, кг/т чугуна 68,2 68,2 262,9 258,8

Кокс кг/т чугуна 439,0 436,8 428,7 421,8

Расход ПГ, м3/ т чугуна 110,0 110,0 110,0 110,0

Дутье:

температура, "С 1156,0 1156,0 1156,0 1156,0

кислород дутья, % 25,0 25,0 25,0 25,0

Колошниковый газ:

выход, м'/т чугуна 1748,4 1740,4 1729,9 1704,9

давление, ати 1,2 1,2 1,2 1,2

температура ^влж}, *С 215,9 215,2 247,4 246,2

степень использования СО 0,5 0,5 0,5 0,5

степень использования Н; 0.4 0,4 0,5 0,5

Теоретическая 1 горения, "С 1970,9 1969,5 1963,5 1959,2

Состав чугуна, %:

51 0.« 0,6 0,6 0,6

температура, °С 1450,0 1450,0 1450.0 1450,0

Шлак:

выход, кг/т чугуна 425,5 425,3 348,0 348,1

основность СвО/БЮ? 1.0 1,0 !,0 1,0

Тепловой баланс, мДж/т чугуна

приход 10873.8 10871,4 11313,2 11308,3

расход 10903,9 10899,8 11341,7 11336,6

Материальный баланс, кг/г чугуна

приход 3816,3 3807.8 3766,6 3741,9

расход 3816,1 3807,6 3766,3 3741,7

Из анализа приведенных данных следует, что работа доменной печи в опытный период характеризовалось и снижением расхода кокса, и увеличением производительности печи.

Тенденция повышения производительности доменной печи и снижения расхода кокса при переходе на опытные окатыши подтверждено и результатами промышленных испытаний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе выявлено положительное влияние на структуру и металлургические свойства окатышей модифицирующих добавок (боксита и сидерита).

По результатам лабораторных и опытно-промышленных испытаний показана принципиальная возможность организации производства металлизованного продукта по технологиям ХИЛ-Ш или Мидрекс из дообогащенных концентратов ОАО «Михайловский ГОК» при использовании модифицирующих добавок. Определено их оптимальное соотношение.

Показано, что содержание РеО в окатышах связано с элементами их структуры и влияет как на металлургические свойства обожженного, так и на качество металлизованного продукта.

Установлено, что наблюдаемая связь между восстановимостью окатышей и их поровой структурой может быть отображена зависимостью эффективной константы скорости реакции восстановления и содержания РеО. Эти связи носят общий характер, но должны быть адаптированы к конкретному типу концентрата. Для окатышей, полученных из одного типа концентрата, содержание РеО может быть использовано как критерий металлургической ценности.

Впервые изучено влияние ВПК на формирование структуры и металлургические свойства окатышей. Показано что использование БПК в качестве связующего приводит к повышению пористости (влияние полимера) при сохранении повышенных прочностных характеристик (влияние бентонита). Восстановимость при этом повышается. Повышается прочность обожженных и частично восстановленных окатышей.

Предложена технология производства с применением БПК окисленных окатышей с повышенными металлургическими свойствами из базового концентрата МГОКа. Эффективность их использования в доменных печах оценена путем моделирования процесса и прямыми промышленными испытаниями на печах объемом 1513 м\

Таким образом, созданы и проверены на практике основы нового направления в решении проблем повышения металлургических свойств железорудных окатышей путем использования при их производстве модифицирующих добавок и в качестве связующего Б ПК.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Горбачев В.А., Копоть H.H., Розенко Г.Г., Сапожникова Т.В., Шаврин A.B. Влияние состава шихты на структуру и фазовый состав обожженных окатышей. "Сталь" 2002, № 4. стр.24-26,

2. Копоть H.H., Розенко Г.Г., Шаврин A.B. Изучение влияния добавок боксита на металлургические свойства лебединских окатышей. Известия ВУЗов. 2002, №9. стр.11-12.

3. Копоть H.H., Лихачев Г.С., Шаврин A.B. Особенности физико-химических процессов, протекающих при обжиге окатышей с добавками боксита. Известия ВУЗов. 2003, № 1. стр.75-76.

4. Бруев В.П., Евстюгин С.Н., Кретов С.И., Шаврин A.B., Шаврин C.B., Сапожникова Т.В.. Оптимизация состава и структуры окатышей МГОК - резерв повышения их металлургических свойств. "Сталь", 2003. № 9. стр.5-7.

5. Ащеулов В.Н., Барсов В.А., Евстюгин С.Н., Мартыненко В.М., Сапожникова Т.В., Шаврин A.B. Исследование металлургических свойств окатышей из дообогащенных концентратов ОАО "ССГПО"."Сталь", 2003, № 9. стр.12-15.

6. Шаврин A.B., Ярошенко Ю.Г. Проблемы производства окатышей из концентратов ССГПО и МГОК для металлизации. Научные труды IV отчетной конференции молодых ученых. Сборник статей. Екатеринбург, ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ", 2003,ч.1,с. 100-102.

7. Горбачев В.А., Шаврин А. В., Ярошенко Ю.Г. Обобщенный показатель металлургических свойств железорудных окатышей. Известия ВУЗов. № 11. 2004 г. С.12-14.

8. Усольцев Д.Ю., Шаврин A.B., Копоть H.H., Ярошенко Ю.Г. Повышение

технико - экономических показателей работы восстановительных агрегатов путем улучшения качества и металлургических свойств окатышей за счет оптимизации их структуры и фазового состава. Теория и практика производства чугуна: Сборник трудов международной научно - технической конференции. - Кривой Рог, КГГМК "Криворожсталь", 2004. с. 172-176.

9. Турдахунов М.М., Исаченко О.С., Горбачев В.А., Шаврин A.B. Исследование закономерностей металлизации окатышей из дообогащенных концентратов ОАО ССГПО. "Сталь". 2005, № 2. стр.14-17.

Ю.Горбачев В.А., Усольцев Д.Ю., Бормотова И.Г., Шаврин A.B., Сапожникова Т.В. Роль бенто-полимерной композиции в формировании металлургических свойств окатышей."Сталь". 2005. № 2, с.12-18.

11 .Шаврин A.B., Бормотова И.Г., Шаврин C.B., Сапожникова Т.В. Использование бенто-полимерных композиций - резерв улучшения металлургических свойств окатышей "Сталь". 2005. № 2, с.12-14.

12.Усольцев Д.Ю., Шаврин A.B., Копоть H.H., Бормотова И.Г., Шаврин C.B., Сапожникова Т.В.. Влияние состава и расхода комплексного связующего на металлургические свойства окатышей ОАО «Михайловский ГОК», "Ст£ль". 2003, № 9. стр.35-38.

Формат 60x84 1/16 Тираж 100

Бумаг* писчая.

Плоская печать

Заказ № 171

Ризография НИЧ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира 19

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Шаврин, Алексей Владимирович

Общая характеристика работы.

Условные обозначения.

Введение.

1. Структура и металлургические свойства окатышей, предназначенных для металлизации и доменной плавки.

1.1. Требования к качеству окатышей.

1.1.1. Металлургические свойства окатышей для металлизации.

1.1.2. Металлургические свойства окатышей для доменной плавки.

1.2. Основные пути оптимизации структуры окатышей для металлизации и доменной плавки.

1.2.1.Связь металлургических свойств окатышей с режимом термообработки.

1.2.2. Влияние модифицирующих добавок на металлургические свойства окатышей.

1.2.3. Роль органических добавок в формировании металлургических свойств окатышей.

1.3. Выводы и задачи исследования.

2. Влияние модифицирующих добавок па формирование структуры окатышей, закономерности их восстановления и разупрочнения.

2.1. Выбор состава и количества модифицирующих добавок.

2.2. Влияние модифицирующих добавок на фазовый состав и формирование структуры окатышей.

2.3. Исследования металлургических свойств окатышей при восстановительно тепловой обработке.

2.3.1. Методика проведения испытаний.

2.3.2. Кинетические закономерности восстановления окатышей МГОК при восстановлении.

2.3.3. Исследования закономерностей разупрочнения окатышей МГОК при восстановлении.

2.3.4. Исследования восстановления и разупрочнения окатышей МГОК в неизотермических условиях.

2.4. Выводы.

3. Оценка металлургических свойств окатышей МГОКа с модифицирующими добавками в опытно - промышленных условиях.

3.1. Полупромышленные испытания исследуемых окатышей МГОК по технологии ХИЛ-Ш.

3.1.1. Методика проведения исследований.

3.1.2. Результаты испытаний.

3.2. Полупромышленные испытания окатышей МГОК в шахтной печи Мидрекс.

3.2.1. Методика проведения исследований.

3.2.2. Результаты испытаний.

3.3. Выводы.

4. Изучение влияния органических добавок на металлургические свойства окатышей.

4.1. Влияние состава бенто-полимерной композиции на элементы структуры окатышей.

4.1.1. Влияние полимера "floform", модифицирующих добавок (боксита и сидерита) на элементы структуры окатышей.

4.1.2 Влияние полимеров ПБ-2 и ПБ-3 на элементы структуры окатышей.

4.2. Кинетические зависимости восстановления окатышей и закономерности их разупрочнения при восстановлении.

4.2.1. Влияние полимера "floform", модифицирующих добавок (боксита и сидерита) на восстановимость и разупрочнение при восстановлении окатышей.

4.2.2. Влияние полимеров ПБ-2 и ПБ-3 на восстановимость и разупрочнение при восстановлении окатышей.

4.3. Определение критериев сравнения качества окатышей.

4.4. Выводы.

5. Эффективность использования опытных окатышей

ОАО "Михайловский ГОК" при выплавке передельного чугуна па доменной печи № 3 НТМК.

5.1. Оценка эффективности использования опытных окатышей в доменных печах методом моделирования.

5.2. Промышленные испытания эффективности использования опытных окатышей в доменных печах.

5.3. Выводы.

Введение 2006 год, диссертация по металлургии, Шаврин, Алексей Владимирович

Актуальность проблемы. Постоянно сохраняющаяся тенденция к улучшению технико-экономических показателей работы восстановительных агрегатов - как доменных печей, так и установок прямого получения железа, обуславливает поиск и исследование новых подходов к повышению качества железорудных окатышей. Разработка и реализация новых технических решений, обеспечивающих существенное улучшение металлургических свойств окатышей, определяет конкурентоспособность этого продукта, получаемого из руд всех без исключения месторождений, как на внутренних, так и на международных рынках железорудного сырья.

Наметившаяся в последние годы в России устойчивая тенденция увеличения потребности предприятий черной металлургии в железорудных окатышах предопределяет актуальность исследований, направленных на поиск новых решений по повышению металлургических свойств окатышей.

Различие в свойствах железорудных концентратов и механизме формирования того или иного показателя качества обожженного продукта обуславливает многообразие подходов к оптимизации его структуры и свойств.

Задачи:

• оценка роли модифицирующих добавок при формировании структуры и металлургических свойств окатышей из дообогащенных концентратов;

• изучение влияния органических добавок к бентониту на структуру и металлургические свойства окатышей, полученных как из рядового, так и из дообогащенного концентратов с выявлением оптимального ее количества в бенто-полимерной композиции (БПК);

• проверка разработанных рекомендаций по повышению качества окатышей в полупромышленных и промышленных условиях.

Представлены теоретические основы нового направления в решении проблем качества железорудных окатышей за счет использования связующего - бенто-полимерной композиции (БПК). Использование БПК в качестве связующего приводит к повышению пористости обожженного продукта (влияние полимера) при сохранении повышенных прочностных характеристик сырого (влияние бентонита). Восстановимость окатышей при этом повышается.

На основе оригинальных исследований закономерности между поровой структурой и восстановимостью окатышей, отображены зависимостью содержания FeO и константой скорости реакции восстановления. Предложен критерий оперативной оценки металлургических свойств обожженных окатышей.

Автор защищает:

• Закономерности влияния нового связующего (БПК) на формирование структуры и металлургические свойства окатышей.

Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на V отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ (Екатеринбург, 2003г.), на международной научно - технической конференции "Теория и практика производства чугуна" (Украина, Кривой Рог, 2004г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложена на 105 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц, 39 рисунков. Список используемой литературы включает 102 наименования.

Заключение диссертация на тему "Исследование и разработка технологических решений по улучшению металлургических свойств окатышей на основе оптимизации их структуры"

5.3. Выводы

1. Используя современные методы анализа и критерий оценки качества окатышей - содержание FeO, выявлена эффективность использования в доменных печах окатышей, полученных из рядового концентрата МГОКа с добавкой БПК в шихту -0,25%. При этом использовали отечественный полимер ПБ-3 и хакасский бентонит. Дозировка полимера в шихту составляла ~ 0,03%>. Работа доменной печи в опытный период характеризовалось как снижением расхода кокса, так и увеличением производительности. При увеличении доли окатышей в шихте доменной печи эффективность их использования возрастает.

Результаты доменной плавки с использованием опытных окатышей ОАО "Михайловского ГОКа", полученных с использованием бенто-полимерных композиций, подтверждают эффективность разработанной технологии их производства, а также перспективность для повышения технико-экономических показателей доменной плавки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Показано, что содержание FeO в окатышах связано с элементами их структуры и влияет как на металлургические свойства обожженного, так и на качество металлизованного продукта.

Установлено, что наблюдаемая связь между восстановимостью окатышей и их поровой структурой может быть отображена зависимостью константы скорости реакции восстановления и содержания FeO. Эти связи носят общий характер, но должны быть адаптированы к конкретному типу концентрата. Для окатышей, полученных из одного типа концентрата, содержание FeO может быть использовано как критерий металлургической ценности.

Впервые изучено влияние БПК на формирование структуры и металлургические свойства окатышей. Показано что использование БПК в качестве связующего приводит к повышению пористости (влияние полимера) при сохранении повышенных прочностных характеристик (влияние бентонита). Восстановимость при этом повышается. Повышается прочность обожженных и частично восстановленных окатышей.

Библиография Шаврин, Алексей Владимирович, диссертация по теме Металлургия черных, цветных и редких металлов

1. Тулин Н.А., Кудрявцев B.C., Пчелкин С.А. и др. Развитие бескоксовой металлургии. М.: Металлургия, 1987. 328 с.

2. Ватолин Н.А., Горбачев В.А., Шаврин С.В. Некоторые аспекты развития реакционных поверхностей в системе твердое тело газ. ДАН, 1980, т. 252, № 6, с. 141-142.

3. Майер К., Рауш Г., Оттов М. Разрушение богатых железом окатышей в процессе восстановления. Черные металлы, 1967, № 11 с. 12-18.

4. Горбачев В.А., Шаврин С.В. О механизме возникновения напряжений в процессе восстановления гематита. Изв. АН СССР. Металлы, 1980, № 3, стр. 27-29.

5. Некрасов З.И., Гладков Н.А., Дроздов Г.М. и др. Требования к металлургическим свойствам окатышей. В кн.: Окускование железных руд и концентратов. Свердловск, 1977, вып. 3.

6. Чернышев A.M., Журавлев Ф.М., Дрожилов Л.А., Воропаев Е.Н. Методы и устройства для оценки железорудных материалов доменной плавки. Черная металлургия. Сер. Окускование руд. Черметинформация, 1978. Вып. 1.

7. К. Meyer. Pelletiring of iron ores. Annex. 1, 1989. 168 p.

8. Юсфин Ю.С., Гиммельфарб A.A., Пашков Н.Ф. Новые способы получения металла. М.: Металлургия, 1994, 320 с.

9. B.C. Кудрявцев, С.А. Пчелкин. Металлизованные окатыши. М: Металлургия, 1974. 136 с.

10. Юсфин IO.С., Даньшин В.В., Базилевич Т.Н. и др. Влияние содержания железа в связке на свойства окатышей. Сталь, 1981, № 3, стр. 9-11.13.10сфин Ю.С., Базилевич Т.Н, Обжиг железорудных окатышей. М.: Металлургия, 1973, 120 с.

11. М.Алексеев Л.Ф., Горбачев В.А., Кудинов Д.З., Шаврин С.В. Структура и разрушение окатышей при восстановлении. М.: Наука, 1983, 78 с.

12. H.G. Papacek. Pellet plant survey. Greifenstain, 2000. 23 p.

13. Pellets for direct reduction. LKAB Symposium 1979, Metal Bulletin Monthly, Dec. 1979, p. 11-21.

14. Китаев Б.И. Теплообмен в шахтных печах. М.: Металлургиздат 1946, 152 с.

15. Китаев Б.И., Ярошенко Ю.Г., Сучков В.Д. Теплообмен в шахтных печах. Свердловск: Металлургиздат (Свердловское отд.) 1957г., 278 с.

16. Справочник доменного производства. Том 1. Под ред. И.П.Бардина. М. Государственное научно-техническое издательство.

17. Майзель Г.М., Абзалов В.М., Клейн В.И. и др. Формирование оптимальной структуры окатышей. Изв. АН СССР. Металлы, 1981, стр. 23-28.

18. Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвиснев А.Н., Юсфин Ю.С, Клемперт В.М. Металлургия чугуна. М.: Металлургия, 1989, 512 с.

19. Некрасов З.И., Дроздов Г.М., Шмелев Ю.С. и др. О природе шлаковой связки железорудных окатышей. Сталь, 1978, № 8, стр. 688-695.

20. Дорожилов Л.А., Губин Г.В., Журавлев Ф.М. Тенденция развития производства высококачественных окатышей. Сталь, 1978, №2., с. 102.

21. Баранов В.Т., Коротич В.И., Майзель Г.М. Исследование упрочнения железорудных окатышей в процессе обжига. в кн.: Труды ВНИИМТ, М., Металлургия, 1969, № 18, с. 122-129.

22. Taniguchi Shigeji. Structural changes of hematite grains composing a selffluxing pellet during hydrogen reduction. Trans. Iron and Steel Inst. Jap. 1980, v.20, № 11, p. 753-758.

23. Бережной H.H, Булычев B.B., Костин А.И. Производство железорудных окатышей.- М.: Недра. 1977, 240 с.

24. Солонин Ю.М. Кристаллохимические превращения при низкотемпературном восстановлении трехокиси молибдена. Порошковая металлургия, 1979, №4, с. 1-7.

25. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М: Наука, 1979. 560 с.

26. Dufour L.C., Dufour P. Cinetique et mecanisme de l'oxydation de differents echantillons pulverulents de tungstene a sous tres faible pression. Bull. Soc. chim., 1968, N8, p. 316-317.

27. Некрасов З.И., Маймур Б.Н., Мороз В.Ф. Фазово-структурные превращения при окислении магнетита с изоморфными примесями. Интенсификация процессов доменной плавки и освоение печей большого объема. М.: Металлургия, 1979, №5, с. 7-12.

28. Zawadzky Y., Bretznajder S. Some Remarks on the mechanism of Reaction of the type: Solid-Solid + Gas. -Trans. Faraday Soc., Ser. C, 1938, vol. 34, p. 951-959.

29. Справочник физических констант горных пород. Под ред. акад. Н.В. Мельникова. М. Недра, 1975. 297с.

30. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979, 568 с.

31. Гарнер В. Химия твердого состояния. М.: Изд-во ин. лит., 1961, 230 с.

32. Дельмон Б. Кинетика гетерогенных реакций. М.: Мир, 1972, 554 с.

33. Dvoraczek J.P., Cohort J.С., Dela-fosse C.R. Sulfuration de l'argent en fil par le sulfure d'hydrogene sous faible pression. Comptes Rendus, 1969, vol. 268, p. 1646-1649.

34. Pront E.G., Tompkins F.S. The thermal decomposition of silver permanganate. Trans. Faraday Soc., 1946, vol. 42, p. 468-472.

35. Burgers W.G., Groen L.I. Mechanism and kinetics of the allotropic transformation of tin. Discuss. Faraday Soc., 1957, N23, p. 183-195.

36. Костелов О.Я., Ростовцев C.T. Низкотемпературное восстановление окиси железа газами. Сталь, 1965, №3, с. 209-214.

37. Gudenau Н. W., Burchard W.G., Rupp Н. Experiences on gas and heat treatment with use of a scanning microscope. Direct supervision ofprocesses of restoration and fusion of iron ores. J. Iron and Steel Inst. Jap., 1980, vol. 66, N 11, p. 609-614.

38. Голиков B.M., Борисов B.T. К теории метода радиографии для измерения параметров диффузии. Завод, лаб., 1956, № 2, с. 178-188. 45.Маннинг Дж. Кинетика диффузии атомов в кристаллах. М.: Мир, 1971.277с.

39. Nabi G., Lu W.K. Reduction kinetics of hematite to magnetite in hydrogen-water vapor mixtures. Trans. Met. Soc. AIME, 1968, vol. 242, N 12, p. 2471-2477.

40. Ройтер B.A., Юза В.А., Кузнецов А.И. О механизме восстановления окислов железа водородом, окисью углерода и их смесями. ЖФХ, 1951, т. 25, №8, с. 960-970.

41. Горбачев В.А., Шаврин С.В. Зародышеобразование в процессе восстановления окислов. М.: Наука, 1985, 134 с.

42. Бережной Н.Н., Федоров С.А., Смирнов В.И., Витюгин В.М Комкуемость железорудных концентратов и шихт. ЦНИИ черной металлургии, серия 3, Выпуск № 2, 1976, с 34-38.

43. Салыкин А.А., Балахнина В.И. Влияние расхода и способа ввода бентонита на прочность окатышей. Бюллетень ЦНИИ ЧМ, № 16, 1971, с. 30-32.

44. Андреева Н.С. Технические требования к бентонитам и перспективы снабжения ими фабрик окомкования. В кн.:Сырьевая база бентонитов СССР и их использование в народном хозяйстве., М.: Недра, 1972, 210 с.

45. Балес А.А., Салыкин А.А. Роль и поведение связующих добавок в окомковании. Материалы научно-технической конференции по применению глин в окомковании ( Тезисы докладов), Белгород, 1978.

46. Данилов А. И. Потребность черной металлургии в бентонитовых глинах и задачи геологоразведочных организаций по их выявлению. Вкн.: Сырьевая база бентонитов ССР и их использование в народном хозяйстве. М.: Недра, 1972, 210 с.

47. Башлев А.И., Лепилов А.Н. Глины Кустанайской области как бентонитовое сырье для окомкования железорудных концентратов. В кн.: Сырьевая база бентонитов СССР и их использование в народном хозяйстве. М.: Недра, 1972, 210 с.

48. Витюгин В.М., Докучаев П.Н. К вопросу о механизме действия присадок бентонита в процессе окомкования железорудной шихты. М.: Металлургия, 1986, 157 с.

49. Салыкин А.А., Балес А.А. Связующие добавки, используемые при окомковании. ЦНИИ черной металлургии, 1975.

50. Ю.С.Юсфин, П.Ф.Пашков, И.К.Антоненко и др. Интенсификация производства и улучшение качества окатышей. М.: Металлургия, 1994, с. 24-35.

51. Чернышев A.M., Корнилова Н.К. Подготовка синтезированных шихтовых материалов для доменного процесса. В кн. Бардин И.П. и отечественная металлургия. М.: Наука, 1983, стр. 211-227.

52. Дрожилов Jl.А., Гладков Н.А., Журавлев Ф.М. и др. Требования к качеству железорудных окатышей для доменного производства. Черная металлургия. Бюлл. НТИ, 1977, № 23, стр. 40-41.

53. Корнилова Н.К., Журавлев Ф.М., Чернышев A.M. Анализ способов расчета степени восстановления железорудных материалов по данным гравиметрического и химического анализов. Кривой Рог, 1978, 23 с. Деп. ВИНИТИ 28.02.79. № 604.

54. Корнилова Н.К., Журавлев Ф.М., Чернышев A.M. Восстановимость как характеристика качества железорудного материала и способы её измерения. Сталь, 1986, № 1, стр. 9-12.

55. Гегузин Я.Е. Физика спекания. М. Наука, 1967, 360 с.

56. Болтакс Б.И. Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках. Л.: Наука, 1972,384 с.

57. Ефименко Г.Г., Ковалев Д.А., Васильев В.Г. Роль поверхностных свойств жидких фаз в процессе агломерации. Изв. АН.СССР, Металлы, 1970, № 3, с.8-13.

58. Горбачев В.А., Шаврин С.В. К вопросу о механизме и кинетике восстановления гематита. Изв. Вузов. Черная металлургия, 1979, № 10, стр. 51-54.

59. Himmel L., Mehl R., Birchenall C.J. J. Metals, 1953, № 5 , p.827.

60. Brill-Edvards H., Stone H.E.N., Daniell B.J. J. Iron and Steel Just, 1969, v.207, № 12, p.1565.

61. Bleifuss R.J. Volumetric changes in the hematite magnetite transition. In.: Proc. intern, conf. sci. and technology, Tokio, 1970, ht.l., p.52.

62. Narita Kuchi, Mackawa Masakiro. Change of properties pellets during restoration. J.Iron and Steel Just. Jap., 1973, v.59, № 2, р.318.

63. Горбачев B.A., Копоть H.H., Леонтьев Л.И., Малявин Б.Я., Шаврин С.В., Щупановский В.Ф. Теоретические основы новых энергосберегающих технологий производства железорудных окатышей Сталь. 2002, №4. стр. 16-19.

64. Горбачев В.А., Майзель Г.М., Копоть Н.Н., Крымов Ю.А., Розенко Г.Г. Освоение производства горячебрикетированного железа на Лебединском ГОКе. Сталь. 2002, № 4. стр. 19-22.

65. Горбачев В.А., Бабай В.Я., Копоть Н.Н., Розенко Г.Г., Шаврин С.В. Особенности требований к качеству окатышей для металлизации на установке ХИЛ-Ш. Сталь. 2002, № 4. стр.23-24.

66. Горбачев В.А., Копоть Н.Н., Матуш М., Леонтьев Л.И. Процесс ХИЛ-III: первый опыт в России и перспективы его совершенствования. Сталь. 2003, № 1. стр.8-10.

67. Абзалов В.М., Копоть Н.Н., Мальцева В.Е., Розенко Г.Г., Шаврин С.В. Возможности повышения металлургических свойств бокситсодержащих окатышей. Сталь. 2003, № 1. стр.25-26.

68. Горбачев В.А., Евстюгин С.Н., Мальцева В.Е., Усольцев Д.Ю. Роль свойств бентонитовых глин в формировании качества железорудных окатышей. Сталь. 2003, № 1. стр.24-27.

69. Евстюгин С.Н. Исследование теплотехнических характеристик спекания окатышей различного химического состава. Дисс.канд.техн.наук. Свердловск, 1981, 142 с.

70. Горбачев В.А., Копоть Н.Н., Розенко Г.Г., Сапожникова Т.В., Шаврин А.В. Влияние состава шихты на структуру и фазовый состав обожженных окатышей. "Сталь" 2002, № 4. стр.24-26.

71. Копоть Н.И., Розенко Г.Г., Шаврин А.В. Изучение влияния добавок боксита на металлургические свойства Лебединских окатышей. Известия ВУЗов. 2002, № 9. стр.11-12.

72. Копоть Н.Н., Лихачев Г.С., Шаврин А.В. Особенности физико-химических процессов, протекающих при обжиге окатышей с добавками боксита. Известия ВУЗов. 2003, № 1. стр.75-76.

73. Бруев В.П., Евстюгин С.И., Кретов С.И., Шаврин А.В., Шаврин С.В., Сапожникова Т.В. Оптимизация состава и структуры окатышей МГОК резерв повышения их металлургических свойств. "Сталь", 2003. № 9. стр.5-7.

74. Ащеулов В.Н., Барсов В.А., Евстюгин С.14., Мартыненко В.М., Сапожникова Т.В., Шаврин А.В. Исследование металлургических свойств окатышей из дообогащенных концентратов ОАО "ССГПО"."Сталь". 2003, № 9. стр.12-15.

75. Шаврин А.В., Ярошепко Ю.Г. Проблемы производства окатышей из концентратов ССГПО и МГОК для металлизации. Научные труды IV отчетной конференции молодых ученых. Сборник статей. Екатеринбург, ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ", 2003, ч.1,с. 100-102.

76. Турдахунов М.М., Исаченко О.С., Горбачев В.А., Шаврин А.В. Исследование закономерностей металлизации окатышей из дообогащенных концентратов ОАО ССГПО. "Сталь". 2005, № 2. стр. 14-17.

77. Пашков Н.Ф., Юсфин Ю.С., Щеблыкин Г.В. Влияние добавок извести на свойства железорудных окатышей. Изв. вузов. Черная металлургия. 1985, № 5. стр.22-24.

78. Пашков Н.Ф., Юсфин Ю.С., Щеблыкин Г.В. Влияние извести на физико-химические процессы, протекающие при обжиге окатышей. Сталь. 1987, №4. стр. 15-18.

79. Еремеева К.Н., Жак P.M., Кутнер СМ. Повышение эффективности использования окатышей в доменной плавке. Обзорная информация ин-та "Чермет-информация". 1979. Сер. 4. Вып. 1.

80. Жак P.M., Пашков Н.Ф., Юсфин Ю.С. Влияние качества сырья на работу доменных печей. Обзорная информация ин-та "Черметинформация". Сер. "Подготовка сырьевых материалов к металлургическому переделу и производство чугуна". Вып. 4. М., 1985.

81. Stephenson R.L., Smailer R. М., Warrendale P. L. Direct Reduced Iron. 1980. The Iron and Steel Society of AJME., p. 109-123.

82. Papst G., Sittard J. Dolomite fluzed iron ore pellets for direct reduction processes. Skillings Mining Review, May 1981, p. 209-214.

83. Meyer K. Pellttizing of iron ores. Annex. 1, 1989. Munster. 240 p.

84. Шкодин K.K. Кинетика восстановления агломерата. Труды ЛПИ. 1963г. №225, с.54-101.

85. Чижикова В. М., Вайнштейн Р. М., Зорин С.Н. и др. Производство железорудных окатышей с органическим связующим. Металлург. 2003. № 4, с. 36-38.

86. Мальцева В.Е. Исследование влияния бентонитов на формирование элементов структуры и свойств сырых и обожженных окатышей. Диссертация канд. техн. наук. Екатеринбург, 2002г.

87. Горбачев В.Л., Усольцев Д.Ю., Бормотова И.Г., Шаврин А.В. Сапожникова Т.В. Роль бенто-полимерной композиции в формировании металлургических свойств окатышей."Сталь". 2005. № 2, с.12-18.

88. Шаврин А.В., Бормотова И.Г., Шаврин С.В., Сапожпикова Т.В. Использование бенто-полимерпых композиции резерв улучшения металлургических свойств окатышей "Сталь". 2005. № 2, с. 12-14.

89. Усольцев Д.Ю., Шаврин А.В., Копоть Н.Н., Бормотова И.Г., Шаврин С.В., Сапожникова Т.В. Влияние состава и расхода комплексного связующего на металлургические свойства окатышей ОАО «Михайловский ГОК». "Сталь". 2003, № 9. стр.35-38.

90. Ченцов А.В., Чесноков Ю.А., Шаврин С.В. Балансовая логико-статическая модель доменного процесса. М, Наука, 1991, 120 с.

91. Сыртланов P.P., Гаврилюк Г.Г, Шаврин С.В. и др. Использование логико-статистической модели для оптимизации параметров системы загрузки // Металлург,№8, 2000.С. 39-41.

Похожие работы

Металлургия
05.16.00