автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Разработка и оптимизация режимов спекания под давлением марганецсодержащих феррито-кальциевых материалов

004599682

На правах рукописи

Лупова Ирина Александровна

РАЗРАБОТКА И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ СПЕКАНИЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАЩИХ ФЕРРИТНО-КАЛЬЦИЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05.16.02 - Металлургия черных, цветных и редких металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 ШР 2010

Липецк-2010

004599682

Работа выполнена на кафедре «Металлургия» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Хайдуков Владислав Павлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Малыгин Александр Викторович

кандидат технических наук, Плешков Виктор Иванович

Ведущая организация ОАО «Лебединский горно-обогатительный

комбинат»

Защита состоится « 11 » мая 2010 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.108.02 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) по адресу: 398600, г. Липецк, ул. Московская, д. 30, зал ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Липецкого государственного технического университета.

Автореферат разослан

'««г-20Ю г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.В. Ведищев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Сталеплавильный сектор является определяющим звеном в общем цикле производства черных металлов. От уровня выплавки стали, сортамента, качества металлопродукции, её конкурентоспособности зависит потребность в марганце и его сплавах, а также решение вопроса развития отечественного производства марганцевых ферросплавов различного состава и назначения.

Несмотря на изменение структуры сталеплавильного сектора, качества стали, и её назначения структура использования и производства марганцевых ферросплавов в мире остается стабильной (%): 45-48% высокоуглеродистого ферромарганца, 44-47% силикомарганца и 7-9% рафинированного ферромарганца.

Согласно плану развития сталеплавильного сектора и системного анализа состояния МСБ марганцевого сырья и ферросплавных предприятий доменного ферромарганца и силикомарганца на период 2010-2015 гг. российский сектор ферросплавов за счет существующих мощностей сможет обеспечить марганцевыми сплавами сталеплавильный сектор черной металлургии за счет переработки импортного сырья и использования марга'нецсодержащих отходов ферросплавных предприятий.

Одним из перспективных направлений в производстве доменного ферромарганца является освоение энерго- и ресурсосберегающей технологии доменной плавки при выводе сырых карбонатных флюсов из состава шихты и замена их на ферритно-кальциевый комплексный материал (ФКМ) с модулем СаО/8Ю2>3-4, производимого из железосодержащих и карбонатных отходов металлургического комплекса способом спекания под давлением.

Актуальность работы определяется необходимостью создания высокопроизводительного процесса получения офлюсованного марганецсодержащего комплексного материала с модулем СаО/ВЮ2>Ю для использования в процессе выплавки высокоуглеродистого ферромарганца и разработка технологических мероприятий с целью производства качественного офлюсованного марганцевого агломерата.

Цель работы заключалась:

- в исследовании и освоении технологии производства офлюсованного марганецсодержащего комплексного материала (ОМКМ) с модулем Са0/8Ю2>10,0 способом агломерации под давлением;

в исследовании процессов подготовки к окускованию марганецсодержащих и железосодержащих отходов основных агрегатов металлургического цикла с выпуском продукции с добавленной стоимостью;

- в исследовании физико-химических и металлургических свойств ОМКМ;

- в исследовании и освоении технологии производства офлюсованного марганцевого агломерата (ОМА) с модулем СаО/8Юг>1,0-1,3 способом спекания под давлением карбонатных марганцевых руд;

- в определении технико-экономической эффективности использования в составе шихты для выплавки доменного ферромарганца высокоосновных продуктов ОМКМ и ФКМ.

Научная новизна:

впервые исследованы процессы спекания под давлением марганецсодержащих ультраосновных материалов (ОМКМ) и определены основные технологические параметры процесса спекания ОМА с модулем СаО/8Ю2>1,0-1,3;

- впервые разработаны ресурсо- и энергосберегающие технологии подготовки к агломерации отходов металлургической отрасли и технологическая схема производства ОМА и ОМКМ;

- установлено интенсифицирующее влияние на скорость твердофазных реакций в системе ферритно-кальциевых смесей СаО - Ре20з и 2СаО - РегОз пиролюзита (Мп02);

- с использованием современных методов физико-химических исследований разработаны и опубликованы псевдотройные диаграммы плавкости составов и оксидов марганца;

- установлена тесная корреляционная связь с рациональным химическим составом офлюсованного марганецсодержащего комплексного материала и модельньми параметрами теории СНИР оксидных систем д.т.н. Э.В. Приходько;

- модифицированный алгоритм оценки гидравлического сопротивления изотермического и неизотермического слоя сыпучего материала позволил определить газодинамические коэффициенты отдельных зон спекаемой шихты и их влияние на суммарное гидравлическое сопротивление.

Практическая ценность. Разработана технология высокопроизводительного процесса получения офлюсованного марганецсодержащего комплексного материала (ОМКМ) с модулем СаО/БЮг > 10,0 спеканием под давлением из шихты, составленной на основе отходов металлургического производства и смеси флюсов.

Разработана и внедрена энерго- и ресурсосберегающая технология выплавки доменного ферромарганца с применением ферритно-кальциевого комплексного материала.

Реализация результатов работы. Впервые в практике отечественной металлургии на карусельной агломашине АМД получена опытная партия ОМКМ способом агломерации под давлением из шихты, состоящей: 15% марганецсодержащих отходов от выплавки доменного ферромарганца; 5% замасленной окалины; 35% смеси известняка с доломитизированным известняком (3:1); 25% возврата и 10% твердого топлива. Использование ОМКМ в качестве флюса при выплавке доменного ферромарганца совместно с кусковой Ушкатынской марганцевой рудой Жайремского ГОК (Казахстан) способствовало экономии кокса, марганцевой руды, полному выводу из шихты сырых флюсов и металлодобавок, повышению производительности доменной печи.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на:

международной научно-практической Интернет-конференции «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век» (Орел, 2007 г.);

- четвертой (Липецк 2007 г.) и пятой (Липецк 2008 г.) международных научно-технических конференциях «Современная металлургия начала нового тысячелетия».

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 8 печатных работах, в том числе 2 статьи опубликованы в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав с выводами и заключения. Работа изложена на 95 страницах текста и содержит 16 рисунков, 40 таблиц, 60 формул и библиографический список из 151 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, дается краткая характеристика диссертационной работы, сформулированы основные задачи, решение которых на первом этапе освоения МСБ марганцевых руд и организации инфраструктуры предприятий по производству ферромарганца, позволит обеспечить потребность отрасли, в необходимом количестве, конкурентоспособным на рынке высокоуглеродистом ферромарганце.

В первой главе систематизированы и обобщены теоретические и практические вопросы освоения МСБ марганца отечественных месторождений, что позволит на первом этапе обеспечить мощности ферросплавных предприятий высокоуглеродистым ферромарганцем доменного производства.

Промышленный опыт производства высокоуглеродистого ферромарганца показал, что ресурсо- и энергосберегающую технологию производства ферромарганца в переходной период можно организовать на импортном кусковом марганцевом сырье и использовании ферритно-кальциевого комплексного материала (ФКМ) с целью вывода сырых флюсов из состава шихты доменных печей. Анализ мировой практики показал, что достижение высоких технико-экономических показателей доменных и электроферросплавных печей при производстве ферромарганца и различных марганцевых сплавов можно достигнуть за счет разработки и освоения технологии спекания высокопрочного марганцевого агломерата с повышенным модулем основности по СаО / БЮг равным 1,0 - 2,0. Многочисленные лабораторные и промышленные исследования подтвердили, что при освоении процесса агломерации ультраосновной шихты, состоящей из железосодержащих и марганецсодержащих отходов, наиболее эффективным интенсификатором процесса оказались ферритно-кальциевые смеси СаО • Ре20з и 2СаО • Ге20з.

Анализ технико-экономических показателей существующих агломашин показал, что в условиях России процесс спекания ОМА целесообразно производить на малогабаритной карусельной установке (АМД), осуществляющей процесс агломерации под давлением.

Во второй главе представлены методы, использованные при исследовании физико-химических свойств ферритно-кальциевых расплавов, при разработке и оптимизации режима спекания аглошихт под давлением, при оценке основных физико-химических и металлургических свойств офлюсованного марганцевого агломерата (ОМА).

Результаты оценки влияния ФКМ на технико-экономические показатели работы доменных печей при производстве высокоуглеродистого ферромарганца оценивали с помощью пассивного эксперимента и статистического анализа массива, промышленных плавок в базовый и опытный периоды.

Исследование режима спекания под давлением марганцевых руд, марганецсодержащих отходов проводили на лабораторной установке НПО «Тулачермет».

Чаши для спекания представляли собой стальной цилиндр высотой от 800 до 1500 мм, снабженный колосниковой решеткой. По высоте чаша оборудована штуцерами, которые использовали для установки манометров или газоотборных трубок. Под колосниковой решеткой установлена термопара. Спекательная чаша устанавливается на вакуум-камеру. Разрежение в вакуум-камере создается с помощью водокольцевого насоса ВВН-12. Тракт отходящих газов оборудован задвижкой для регулировки вакуума под колосниковой решеткой.

Все компоненты агломерационной шихты перед дозировкой просушивали и рассеивали, в шихте использовали материал крупностью менее 5 мм, что обеспечило хорошие условия смешивания и окомкования шихты.

Полученная шихта взвешивалась и загружалась в спекательную чашу на слой постели высотой 10-15 мм (0,5 кг).

Зажигание осуществляли продуктами сгорания природного газа при разрежении (вакуум - 7,85 кПа) в течение 2 минут и с фиксированным расходом газа.

По окончании зажигания горелку отключали, вакуум снижался с 7,85 кПа до 0,39-0,49 кПа.

Выход годного оценивали по следующей методике. Спек, после охлаждения в чаше, загружали в барабан для оценки механической прочности и в течение одной минуты (25 об/мин) подвергали разрушению. После рассева по выходу фракции более 5 мм (Р!5 кг) рассчитывали выход годного. Годный продукт (Р,) испытывали на механическую прочность согласно ГОСТ 15137-77, а затем рассеивали на классы (мм): 40; 40-25; 2510; 10-5; 5-0. Количество фракции более 5 мм определяло механическую прочность спека (Р2).

С целью изучения химических превращений в процессе нагревания оксидов марганца и ферритов кальция использовали дифференциальный термический, термографический и рентгеноструктурный методы анализа.

Для сокращения количества экспериментов и получения объективных результатов использовали теорию планирования экспериментов.

Корректность полученных результатов оценивали с помощью методов математической статистики. По результатам опытов рассчитывали среднее значение параметра (Хер), среднеквадратичное отклонение (а), коэффициент вариации (V) и доверительный интервал с достоверностью 0,95.

Термографические ирентгеноструктурпые исследования

Установлено, что на ухудшение процесса производства ОМА влияют следующие факторы: рост температурного уровня, явление полиморфизма а —> у 2Са08Ю2, распад твердых растворов системы МпО - СаО, гидратация неассимилированных частиц извести.

Механизм влияния 2СаО-8Ю2 на прочность ОМА зависит от содержания двухкальциевого силиката, то есть от уровня содержания кремнезема в исходной шихте. При высоком содержании 2СаО-8Ю2 происходит самопроизвольное откалывание кусочков, выделение пыли и даже полное разрушение спека. Литературный анализ и проведенные исследования процесса агломерации ОМА подтвердил, что эффективным материалом для физической стабилизации 2СаО-8Ю2 при агломерации марганцевых руд с повышенным модулем основности является Са0-Ре20з.

С помощью термографического и рентгеноструктурного анализов исследован характер твердофазных реакций в смеси ферритов кальция с добавлением Мп02 в количестве 5,10,15,20 и 25%. Термограммы ферритно-кальциевых смесей с разным содержанием Мп02 представлены на рис. 1 (а+е).

Термографический метод исследования определил температурные интервалы эндотермических и экзотермических реакций. Из термограммы однокальцисвой ферритной смеси видно, что в процессе нагрева в интервале температур 0-1000°С наблюдаются три эндотермических и два экзотермических эффекта (рис. 1а). Необходимо отметить, что независимо от содержания Мп02 в образцах однокальциевой ферритной смеси температурный интервал эндотермических эффектов практически постоянный и температурная разница не выходит за пределы ошибки исследований.

Расшифровка термограмм установила, что эндотермический эффект в интервале 100 - 300°С соответствует удалению адсорбционной влаги в количестве 2,0 - 3,5 мг, что составляет 0,34 - 0,875%. Второй эндотермический эффект обусловлен реакцией разложения Са(ОН)2 —>Са0+Н2О - 1206,7 кДж/моль. Третий эндотермический эффект с максимальной температурой 810°С и потерей массы С02 кальцита (табл. 1) соответствует диссоциации кальцита.

г) Д) е)

Рис. 1 Термографический анализ образцов

Таблица 1

ПОТЕРИ ВЕСА ОБРАЗЦОВ ПРИ ТЕРМОГРАФИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ

Компоненты диссоциации Содержание Мп02, %

0 5 10 15 20 25

Температурный интервал, С" Потеря веса Температурный интервал, С° Потеря веса Температурный интервал, С0 Потеря веса Температурный интервал, С0 Потеря веса Температурный интервал, С° Потеря веса Температурный интервал, С" Потеря веса

МГ % мг % мг % мг % мг % мг %

Н20„ 0-440 2,0 0,34 0-372 2,5 0,62 0-35 3,0 0,75 0-370 3,3 0,82 0-352 3,5 0,87 0-356 0,82 3,3

Са(ОН)2— Са0+Н20 440-500 12 2,0 372-500 22,5 5,6 358-530 21,3 5,2 370-530 22,7 5,7 352-540 22,0 5,5 356-537 23,8 3,9

02СаС03-» СаО+СО; 500-780 26 4,4 500-744 5,0 1,25 530-760 6 1,5 530-730 5 1,25 540-764 7,5 1,87 537-745 6,1 1,5

02Мп0г - - 744-929 0,8 0,2 760-940 1 0,25 730-947 2 0,5 764-942 2,9 0,72 745-944 2,2 0,55

Кальцит разлагается при температуре 923°С и парциальном давлении кислорода РО2 = 0,21 атм. Добавка оксидов железа понижает температурный уровень разложения кальцита до 810°С, а с вводом перекиси марганца в смесь СаС03-Ре20з еще в большей степени снижает температуру диссоциации кальцита и по данным рис. (16) она составила 720°С. При повышении концентрации перекиси марганца от 10 до 25% на эндотермический эффект диссоциации СаСОз накладывается экзотермический эффект за счет твердофазных реакций

Из вышеизложенного вытекает, что каталитическое воздействие на разложение кальцита наблюдается только при вводе в смесь первых порций Мп02. Дальнейшее же повышение Мп02 в составе исследуемой смеси не оказывает влияние на границу температурного режима диссоциации СаС03.

Наличие экзотермических эффектов в температурном интервале 340-470°С, по-видимому, связано с образованием твердых растворов (Ре, Мп)304 и соответствующей потерей массы кислорода Мп02. Сравнительный анализ изменения температурного уровня экзотермического эффекта на образование феррита кальция также указывает, что ввод в ферритнокальциевую смесь МпОг снижает температуру начала твердофазных реакций и повышает скорость образования ферритов кальция.

С повышением Мп02 до 15% наблюдается образование твердых растворов типа (Ре, Мп)3С>4 и (Ре, Мп)20з без признаков образования ферритов кальция (рис. 2а).

Лишь при увеличении температуры обжига до 1000°С ферритно-кальциевой смеси с перекисью марганца увеличивается количество ферритов с ростом содержания Мп02 (рис. 26).

Исследование и анализ псевдотройных диаграмм плавкости системы Са0'Ре203 - 2СаО-Ре20$ - Мп02

Основным критерием пригодности шихтовых материалов для агломерации является их физико-химический состав, определяющий возможность их подготовки к спеканию и обеспечивающий появление при термообработке расплава, необходимого для формирования связки.

С увеличением Мп02 до 15% наблюдается образование твердых растворов вида (Ре, Мп)304 и (Ре, Мп)20з за счет внедрения катионов железа в оксиды марганца. Необходимо также констатировать, что при нагреве смеси оксидов Са0-Ре20з-Мп02 до 800°С пиролюзит диссоциирует не только до Мп2Оэ, но и до МП3О4, который образуется при диссоциации при более высокой температуре Мп0249°" 000 Мп20з9 °"1000С МП3О4, то есть смесь оксидов СаО-Ре2Оз оказывает каталитическое воздействие с понижением температурного интервала диссоциации с 920-1000°С до 800°С. При 1000°С с добавлением Мп02 увеличивается количество ферритов кальция в конечной структуре образцов. Установлено, что ввод Мп02 в смесь ферритов кальция способствует снижению температуры твердофазных реакций и, следовательно, ускоряет процесс образования ферритов кальция.

СиОГе/^тЗ^МпО,

-Л-¿-и

^ л "о о

,?.,<? 71 ...I.

35 45 м) я

Л

Си0'Ге,0.+Ю%Мп0, р! 3 ? °

5 Ь О

3 о

£ -о о о □

25 "ю

Са()1"сХ),+ 15?«МпО,

<

и—Д4—

' " 'Ы)' ' 2в.'гр»д

О ..

3 1 * Ь П 5 < 0 1 1< II

25 М>

СаОТеА+20%МЮ.

« О

-и.

5 Й 4 3

; у -1 I 5 «

25 >0 ?5 СчОТс.О,*25в-иМпО. Гг N

» < 3

.1.....т |

0 Ог < <<

■ I____1?.

0 I

4-1

« 50 55 ы

25 30 35 40 45 50 55

П Ой

о з

к

-и.

СаО Тс^О^ 30%мп0,

■ ч

З^г | ; П'г.

° 1 .1 Д 1...11.

о?

25 50 35 40 45

55 И) 29. п

(-.10 Гс.О." 10%МиО,

IЯ я

50 61) гр«

СаОКсД,+ 15%МпО.

ТТ11 тт

20 25 10 35 Ся О • О,-!- 2 С'иМ п О,

;5 10 35 45 50 55 Ы) 2%. град

Са0-1:е;0/25%Мп0,

5 еД5<>о

20 25 30 35

оюрс-о^.юе-.мпо,

•»Г? I?

15 «О 45 50 55

'Л' ' ' 45' '

(.=»00 еС <„,-1000 'С

т - СаО. О- Рс.О, Л -(Тс, Мл),0,> д - Мп.О,; ив-МлО-; □ - Рс,0,. а -(Ре.МоЩ; «-СаОГеА

а) б)

Рис. 2 Рентгеноструктурный анализ образцов.

Исследования температуры плавления синтетических образцов системы СаО-БегОз - 2Са0Ре203 - МпСЬ позволили построить псевдотройную диаграмму плавкости у образцов, которые подвергали температурной обработке при температурах 800°С и 1000°С (рис. 3).

Рассмотрим изменение температур в системе СаОРе2Оз - 2Са0-Ре203 -Мп02. В системе СаОРе2Оз - 2Са0Ре203 минимальная температура плавления достигается при содержании двухкальциевого феррита в количестве 5%. При добавлении к этой системе Мп02 минимальные температуры наблюдаются при 5-10% этого соединения. Понижение температур плавления при добавлении Мп02 связано с образованием твердых растворов оксидов Мп при температуре обжига образцов 800°С. Обжиг образцов при температуре 1000°С повышает температурный уровень системы, по-видимому, за счет более полного взаимодействия 2Са0Ре203 с Са0-Ре203 для образования ферритов кальция, содержащих в своем составе оксиды марганца.

Рентгеноструктурные анализы, температуры плавкости изучаемых систем позволили рекомендовать содержание оксидов марганца 5-10% в комплексном флюсе.

СпО'Рс.О,

СаО-ре.О.-гСаО-ре.О^МпО, '1„-800'С

СаОРс-.О,

СаОре,0,-2Са0-рс,0,-Мп0, >,„-1000 "С "

Рис. 3 Псевдотройная диаграмма плавкости

Для оценки технологических параметров получения марганецсодержащего комплексного флюса в лабораторных условиях методом агломерации под давлением спекали шихты с разным содержанием флюсующих добавок и разным содержанием марганецсодержащих добавок по отношению к железорудной шихте. Результаты экспериментов представлены в табл. 2.

Добавление в качестве марганецсодержащего материала шлама ОАО «КосМЗ» оказывает сложное влияние на показатели процесса спекания при разном содержании флюсующей смеси.

Если в качестве оценочного параметра взять удельную производительность, то наилучшие показатели достигаются при спекании шихты, содержащей 75% флюсующей смеси и 50% марганецсодержащего материала в составе железорудной части шихты, при этом удельная производительность составила 3,0 т/м2 час, и вертикальная скорость спекания 130 мм/мин, при давлении над слоем равном 98,7 кПа.

Такой состав шихты был подвергнут спеканию на полупромышленной установке НПО «Тулачермет» с целью получения партии марганецсодержащих комплексных флюсов для выплавки высокоуглеродистого ферромарганца в доменных печах ОАО «КосМЗ».

Таблица 2

Результаты лабораторных спеканий марганецсодержащих комплексных __флюсов_

Параметры Содержание флюсующей смеси (известняк + доломитизированный известняк), %

70 75 80 85 90

Содержание марганецсодержащсго материала + ЗО, %

25 75 100 0 25 50 75 100 0 25 50 75 0 25 50 0 25

1. Выход твердого остатка, % 61Д 732 51 6« 68,4 595 ®,4 622 <9,1 656 W 59,3 W 67? 625 665 M2

2. Выход годного, % Щ Щ 615 Д4 61 622 56£ 65,6 «¡3 59,3 iSS 529 640 58,7 50 69,7 ад

3. Вертикальная скорость спекания, мм/мин ist 178 Ш 136 156 131 145 13 166 141 122 164 172 130 160 172 4324

4. Удельная производительность по валовому продукту, т/м2 час 355 628 3,44 253 4,75 3*34 3,45 339 555 3?4 324 352 5,18 352 3?t 5,34 1»

5. Удельная производительность по стабилизированному продукту, т/м2 час ад 1,45 2,45 226 269 2!» 206 ад 221 2,79 2ß 2?1 3,45 230 321 3,72 067

Оценка физико-химических свойств марганецсодержащих ферритно-кальциевых смесей с помощью модельных параметров оксидных систем теории СНИР Приходько Э.В.

В этом разделе представлены результаты применения физико-химического моделирования сложных многокомпонентных оксидных расплавов на основе СНИР, разработанной в ИЧМ HAH Украины под руководством д.т.н. Приходько Э.В.

Разработанная теория физико-химического моделирования на основе использования неполяризованных ионных радиусов (СНИР), которая связывает влияние электронного строения со свойствами веществ. Химическая индивидуальность и реакционная способность оксидных расплавов выражается через сочетание интегральных модельных параметров, основными из которых являются химический эквивалент (Де), показатель стехиометрии структуры (р), среднее межъядерное расстояние (d), угловой коэффициент tga. Использование модельных параметров электронной структуры оксидных и металлических расплавов, углубляет и конкретизирует плодотворные идеи из химии о кооперативном характере ионообменных процессов в системе металл-шлак.

Анализ массива экспериментальных данных показал, что по совокупности модельные параметры шлака (Де, р, d, tga) системы неполяризованных ионных радиусов наиболее адекватно раскрывают механизм влияния состава оксидной фазы на её рафинирующую способность, способствует целенаправленному поиску рационального химического состава комплексных оксидных расплавов.

На основе энергосберегающего способа подготовки колошниковой пыли, шлама ОАО «КосМЗ», конверторного шлама влажностью 20-25% и мела КМА с целью получения шихты с заданной влажностью транспортабельного сыпучего материала. Подготовленные составы шихт окусковывали способом агломерации под давлением с производством основного марганцовистого комплексного материала (ОМКМ) с широким диапазоном модуля основности и содержанием закиси марганца (табл. 3).

Таблица 3

Основной марганцевый комплексный материал (ОМКМ) и его модельные параметры по теории С НИР___._

Состав, % Оо НОСП. Модельные параметры

СаО РеО Ре203 МпО MgO вЮг А1203 Б Р205 Де Р а„

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

38,0 9,87 3,80 18,9 1,20 26,2 1,00 0,188 1,35 1,45 -3,696 0,775 3,418 0,115

51,0 13,87 6,20 9,30 1,60 17,0 0,80 0,214 0,87 3,00 -3,070 0,833 3,282 0,123

28,5 16,0 2,97 22,00 2,00 26,8 1,05 0,247 1,09 1,06 -4,116 0,770 3,515 0,109

19,5 14 4,49 13,90 3,00 23,7 1,90 0,169 0,94 1,67 -3,543 0,789 3,38 0,118

48,5 20,5 5,80 7,13 1,80 16,2 1,00 0,305 0,53 2,99 -3,178 0,840 3,306 0,121

30,6 5,64 2,18 26,80 2,02 31,2 1,28 0,192 0,20 0,98 -4,069 0,748 3,502 0,11

39,2 5,52 1,71 20,20 2,40 29,2 1,80 0,189 0,65 1,34 -3,600 0,764 3,389 0,117

52,7 7,7 4,73 10,70 3,03 19,0 1,42 0,317 1,00 2,77 -2,907 0,823 3,324 0,127

30,1 13,45 1,25 22,40 1,10 25,2 1,60 0,14 0,45 1,19 -4,020 0,776 3,502 0,110

34,6 14,9 2,54 14,47 3,87 24,0 2,10 0,112 0,98 1,44 -3,674 0,785 3,409 0,117

56,9 5,26 3,87 9,94 0,60 16,0 0,74 0,108 1,21 3,56 -2,603 0,841 3,157 0,129

30,1 13,45 1,25 22,40 1,10 25,2 1,60 0,14 0,45 1,19 4018 0,776 3,5 0,110

39,1 10,56 4,16 18,30 0,90 24,9 1,39 0,157 1,02 1,57 -3,651 0,781 3,411 0,115

50,3 11,2 7,23 10,60 1,32 16,08 1,46 0,152 1,29 3,13 -3,076 0,832 3,292 0,123

Согласно уравнениям теории СНИР определены модельные параметры (-Де), £1м, р и для спечённых образцов ОМКМ (табл. 3). Анализ полученных результатов позволил определить парные и множественные связи с виде уравнений регрессий между содержанием отдельных компонентов ОМКМ и модульными параметрами теории СНИР.

Результаты проведенных исследований показали, что для прогнозирования необходимого рационального состава ОМКМ в рамках технологически возможного диапазона химического состава можно рекомендовать упрощенный вариант эмпирических уравнений: (%, СаО) = 20,083 • Де - 27,149 р + 139,766, И2 = 0,98, Р = 388,711 (%, БЮг) = 1,527 Де - 181,564 р + 172,676, Я2 = 0,98, Б = 371,805 (%, МпО) = 1,347 Де - 174,05 р + 158,864, Я = 0,86, Б = 48,35 (%, БеО) = -16,123 Де + 248,970 р - 243,202; Я2 = 0,85, Б = 33,87

Комплекс проведенных расчетно-теоретических исследований подтверждает, что сочетание модельных параметров Де и р достаточно всесторонне характеризует химическую индивидуальность

многокомпонентных оксидных расплавов и определяет численные значения из основных физико-химических свойств: вязкости, поверхностного натяжения, температур плавления и кристаллизации.

Физико-химическое моделирование на базе теории СНИР позволяет комплексно и однозначно ответить на дискуссионные вопросы об оптимальных уровнях основности и окисленности расплавов в зависимости от концентрации основных компонентов и технологии; о последствиях любых изменений в составе расплавов можно судить по соответствующему сочетанию модельных параметров (-Де), р , (1м и tga.

В третьей главе представлена методика расчета газодинамического сопротивления неизотермического слоя зернистых материалов при спекании под давлением

Газодинамическое сопротивление неизотермического слоя зернистых материалов целесообразно определять с помощью двухчленного уравнения и усовершенствованной методики расчета газодинамического сопротивления спекаемой шихты.

Методика расчета газодинамического сопротивления спекаемой шихты учитывает свойства неаддитивности динамической вязкости газовой фазы и неизобаричности газового потока. Предложенный математический аппарат позволяет оценивать газодинамическое сопротивление отдельных зон агломерированного слоя при любом составе газа и характере распределения температуры по высоте слоя при вакуумной агломерации и спеканием под давлением:

ДР=

( г

У\ХШ

/(/О'"

пг я/

где т1 = А + В ■ 10'4 + С-1(Г\fihtfdh,

о о

К,, К2 - коэффициенты газодинамического сопротивления, м"2 и м"1; цв -динамическая вязкость газовой фазы при нормальных условиях, кН/м-с; V/ 0 - условная скорость фильтрации газа при нормальных условиях, м/с; р0 -плотность газовой фазы при Т0 = 273 К, кг/м3; X; — мольные доли компонентов газовой смеси; /?, — высота отдельных зон спекаемого слоя, м; а -коэффициент, учитывающий изменение скорости фильтрации газа при движении из одной зоны в другую и в случае спекания под давлением учитывает отношение Ро/Р; Р0, Р - нормальное и избыточное давление воздуха над спекаемым слоем, кН/м2; ш, - числовой коэффициент для компонентов газовой смеси; Т = /(ЬЦ, ¡лт = / (Н), р'а = / (И^), А, В и С - постоянные коэффициенты.

Коэффициенты газодинамического сопротивления К^ и К2,1 для зон исходной шихты, спеченного продукта, интенсивного нагрева, сушки и переувлажненной шихты определяли экспериментальным путем и рассчитывали по формулам:

к = АРУ2-АР2\у1 ^ _ Д^УУ2 -АР2УУ|

кру«'^(и'з - м*,)'

где КI и Кг коэффициенты газодинамического сопротивления, м"2, м"1;

ЛРЬ ДР2 - потери напора слоя шихты при условной скорости фильтрации воздуха и1/ и м^; кН/м2;

м>1, условная скорость фильтрации воздуха, м/с;

к — высота слоя, м;

р - плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3;

у - кинематическая вязкость воздуха при нормальных условиях, м2/с.

Оценка газодинамических свойств изотермического слоя сыпучих материалов

Представлены результаты оценки газопроницаемости исходных шихтовых материалов для спекания доменного агломерата, фосфорита, ОМКМ и ФКМ. Сравнительный анализ газодинамических параметров этих материалов показывает, что исходная шихта ОМКМ обладает более низкой газопроницаемостью по сравнению с другими анализируемыми составами шихтовых материалов. Низкая газопроницаемость шихты для производства ОМКМ объясняется отрицательным влиянием на комкуемость повышенного содержания гидрофобной марганецсодержащей пыли доменных печей ОАО «КосМЗ».

На основе экспериментальных зависимостей Др = { (щ), были определены К) и К2 структурных зон слоя при агломерации шихт ОМКМ, фосфоритов, доменного агломерата и ФКМ (табл. 4).

Таблица 4

Значения газодинамических коэффициентов зон спекаемого слоя

Зоны Назначение продукта спекания

агломерации ОМКМ Фосфоритный* Доменный* ФКМ*

м"2 КгКГГ м"1 КгЮ , м-2 ъ-кгГ м1 КгЮ"8, м"2 м-1 К,-КГ, и"2 КгЮ"3, м"1

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Агломерата 6,542 37,133 13,000 73,200 1,331 5,650 0,084 1,067

Плавления 5,762 26,824 9,250 46,450 2,206 34,980 2,254 9,198

Интенсивно- 4,875 18,515 5,500 19,700 3,080 64,300 4,250 17,330

го нагрева

Сушки 3,989 15,064 3,910 13,510 3,370 69,250 4,068 16,619

Переувлаж- 1,867 9,244 2,330 7,330 6,760 65,700 1,405 11,150

нения

Исходная 1,250 6,090 2,750 4,350 1,237 4,780 0,813 6,439

шихта

* Использованы исследования Н.С. Шумакова, В.П. Хайдукова и М.А. Вайнштейна.

Сопоставление газодинамических параметров зон основного периода агломерации ОМКМ указывает на характерную особенность процесса: низкую газопроницаемость слоя готового продукта. Коэффициент К] для зоны агломерата ОМКМ в 5,23 раза, а К.2 в 6,1 раза выше соответствующих величин

исходной шихты. Сопротивление слоя агломерата при фильтрации воздуха со скоростью 0,5 нм/с превышает в 5,8 раза сопротивление слоя исходной шихты (табл. 4).

Причиной низкой газопроницаемости слоя готового агломерата ОМКМ является специфика структуры, которая обусловлена фазовым составом и физико-химическими свойствами шихтовых материалов, температурными условиями и особенностями механизма спекания и формирования структуры спека.

В результате комплексной оценки газодинамики изотермического и неизотермического слоя сыпучих материалов разного состава и назначения усовершенствована методика расчета газодинамического сопротивления спекаемой шихты ОМКМ под давлением, путем учета свойств неаддитивности вязкости многокомпонентной газовой фазы и неизобаричности газового потока. Предложенный математический аппарат позволяет оценивать газодинамическое сопротивление отдельных зон при любом составе газа и характере распределения температуры по высоте зон при агломерации под давлением. Газопроницаемость исходной шихты и отдельных зон спекаемого слоя ОМКМ оценивали с помощью газодинамических коэффициентов, которые характеризуют физические и газодинамические свойства слоя сыпучих материалов и отдельных зон агломерируемого слоя.

Впервые выполнены расчеты газодинамического сопротивления отдельных зон спекаемого слоя офлюсованного марганецсодержащего комплексного материала.

В четвертой главе рассмотрены вопросы исследования и разработки рациональной технологии спекания под давлением марганецсодержащих шихт с модулем основности СаО/БЮг > 1.

Снижение материалоемкости и энергоемкости при производстве марганцевых ферросплавов тесно связанных с совершенствованием схем подготовки и окускования марганцевого сырья.

Системный анализ различных технологических вариантов подготовки марганцевых руд к процессу агломерации, рециклинга МСО, ЖСО и карбонатных отходов для производства марганецсодержащего окускованного сырья с повышенным модулем основности позволил рекомендовать способ агломерации под давлением на малогабаритной высокопроизводительной двухкарусельной машине АМД, разработанной на кафедре «Металлургия» ЛГТУ.

В течение продолжительного времени было исследовано производство марганцевого агломерата с низкой и высокой основностью, транспортабельного и неразрушающегося при длительном хранении. Кроме марганцевого агломерата с низкой и высокой основностью для ферросплавных дуговых печей разрабатывается технология производства из марганецсодержащих техногенных отходов специальных видов окускованного марганцовистого материала различного назначения:

- промывочного марганцовистого агломерата для доменных печей;

- железомарганцовистого агломерата с модулем основности Ca0/Si02 = 1.0 — 1.1 для использования в составе шихты доменных печей при выплавке специальных марок литейного чугуна;

- марганцовистого комплексного флюса с различным содержанием остаточного углерода на ферритно-кальциевой основе для сталеплавильного производства;

- синтетических марганецсодержащих комплексных материалов для использования в ферросплавной промышленности при производстве углеродистого ферромарганца в электродуговых и доменных печах.

Технология производства различных видов окускованного марганцовистого сырья, опробована на полупромышленной установке АМД «Тулачермет» с использованием различных марганцевых руд, отходов ферросплавной промышленности, железосодержащих отходов основных агрегатов металлургического цикла и отходов дробильно-обогатительных фабрик карбонатного и марганцевого сырья.

Анализ работы АМД «Тулачермет» позволил отметить следующие преимущества: высокая производительность, небольшие производственные площади, низкий расход твердого топлива при производстве ФКМ, отсутствие эксгаустера, использование существующих магистралей для подачи сжатого воздуха на спекание, непрерывность процесса, надежность в эксплуатации, низкая стоимость аглоустановки.

Влияние технологических параметров процесса агломерации под давлением на производство АМД и качество ОМКМ

Основной выбор исходных материалов для производства, расчет удельного расхода компонентов шихты ОМКМ с заданными металлургическими и физико-химическими свойствами осуществили с использованием «определяющих критериев» компонентов шихты и алгоритма расчета:

СаОомкм =f(-be, р); Sí02Omkm =/f-be, р); МпОомкм =/(-be, р);

FeOoMKM= f (-be, p), (l-aJX+(1-aj У + (l-aJ-Z + K-Ac = 100,

MnO y , MnO y , MnO y , v- JC MnO _ pMnO

ax -л+ау ■i+az •aAC -rOUKM,

acxa° ■ X + aCa0 ■ Y + acza0 -Z + К■ Ac ■ ac"°

x_У_£_A _ jg

asJ°> -X + a^-Y+a?0*-Z + K-Ac-asf> ' ^Fm > в) - f{p, (- Áe), tq a, dM),

где СаОомкм, Sí02omkm, МпОомкм, Ре00мш~ содержание оксидов ОМКМ, %;

X, У, Z, К - удельные расходы железоизвестняковой смеси (ЖИС) смеси флюсов, смеси МСО и твердого топлива, кг/100 кг ОМКМ;

МпО ШО _,МпО ~,МпО „ ГТГТ1/-1 i

ах ,ау ,а2 ,аАС - содержание МпО в ЖИС, смеси флюсов, смеси МСО и в золе твердого топлива, дол. ед.;

„СаО „СаО „СаО „СаО _ _ ,„„_ ,

ах ,ау ,СС1 >аАс - содержание СаО в ЖИС, смеси флюсов,

смеси МСО и в золе твердого топлива, дол. ед.;

„ 5/0, „,Л'0, _ -,„*,, ,

, , м. , (X- содержание Ас*? в ЖИС, смеси флюсов, смеси МСО и в золе твердого топлива, доп. ед.;

Ромкм - содержание МпО в ОМКМ, кг/100м ОМКМ;

Ас - содержание золы в твердом топливе, дол. ед.;

В - основность ОМКМ, СаО/БЮг;

(Xх,осу,а2 - коэффициент потери массы соответствующих компонентов шихты, дол. ед., определяемых по выражению:

<И = Сисх. + + ПМПП + 0,95 (80рг. + 8РЙ) + 0,6 БОз + 0окРе + 0окмп

Совершенствование технологии спекания под давлением начали с оптимизации режима зажигания шихты ОМКМ.

Исследования показали, что рациональный режим спекания под давлением шихт ОМКМ и ФКМ достигается при удельном расходе тепла в количестве 50280 - 60180 кДж/м2.

В работе представлены результаты спекания ОМКМ с широким диапазоном основности СаО/БЮг = 11,0 - 23,70. Установлено, что несмотря на повышенный расход твердого топлива и сырых флюсов процесс спекания под давлением характеризуется высокой удельной производительностью (3,91 - 7,13 т/м2ч), повышенной вертикальной скоростью спекания (131 - 179 мм/мин) и удовлетворительной механической прочностью при испытании на сбрасывание (66,7 - 96,8%).

Определение режима процесса агломерации под давлением классическим способом однофакторного эксперимента дает значительную информацию. Однако желательно исследовать процесс с учетом многофакторной системы, оценить смешанные эффекты и получить математическую модель процесса. На основании априорной информации выбрана экспериментальная область факторного пространства и количество факторов. Из условия некоррелированности факторов в качестве основных параметров процесса использовали содержание смеси флюсов в шихте ОМКМ (Хь %), содержание возврата (Х2, %), избыточное давление воздуха над слоем спекаемой шихты (Х3, кН/м2).

На основании предварительных опытов выбран центр эксперимента, шаг варьирования по независимым переменным и реализована матрица полного факторного эксперимента типа 23 (табл. 5). Так как ошибка опытов неизвестна, то последние были дублированы.

В результате проведенных экспериментов получены математические модели в виде полинома первой степени, (табл. 6)

Таблица 5

Уровни факторов и интервалы варьирования

Факторы Уровень факторов Интервал варьирования

-1 0 + 1

X] - содержание смеси флюсов в шихте ОМКМ, % 50,0 55,0 60,0 5,0

Х2 - содержание возврата в шихте ОМКМ, % 20,0 25,0 30,0 5,0

Х3 - избыточное давление воздуха над слоем шихты, кН/м2 101,3 151,9 202,5 50,6

Таблица б

Матрица планирования, п = 23

№ Хо X, х2 х3 х, Х2 X! Х3 Х2 Хз X! Х2 Хз Содержание СаО в спеке ОМКМ У,% Удельная производительность, У,-,т/м2ч

1 + + + + + + + + 58,0 7,84

2 + - + + - - + - 49,4 7,18

3 + + - + - + - 55,6 5,74

4 + - - + + - - + 52,8 4,91

5 + + + - + - - -: ■ 57,1 4,24

6 + - + - - + - + 53,4 3,97

7 + + - - - - + + 54,0 4,00

8 + - - - + + + - 51,7 3,90

54,0 2,25 0,475 -0,05 0,9 0,725 -0,725 0,55

5,22 0,23 0,585 1,195 0 0,14 1,04 -0,043 41,78/ 8=5,29

Усао = 54,0 + 2,25 X] + 0,475 Х2 - 0,05 Х3 + 0,9 X, Х2+ 0,725 X, Х3 -0,725 Х2 Х3 + 0,55 Х,Х2Х3 Ууд. пр. = 5,22 + 0,23 XI + 0,585 Х2 + 1,195 Х3 + 0,14 X, Х3 + 1,04 Х2 Х3 -0,043 X, Х2Х3

Однородность дисперсии проверяли по критерию Кохрена. Расчеты показали, что -1эксг]ер. = (0,27) < (0,68). Следовательно, гипотеза об однородности дисперсии подтвердилась.

Анализ уравнений регрессии, результаты однофакторного эксперимента и теоретические расчеты позволили определить рациональную область технологических параметров производства ОМКМ на основе утилизации ЖСО и МСО - предприятий ОАО «КосМЗ» и ОАО «НЛМК» (табл. 7, рис. 4).

Таблица 7

Состав шихты, технологические показатели производства, химический состав ОМКМ

№ Компоненты шихты Удельный расход Технологические показатели лабораторной установки Р= 155кн/м2

кг/т % Наименование Ед. измерения

1. Марганецсодержащая колошниковая пыль 174,7 10,9 Выход твердого ОМКМ % 60,4

2. Марганецсодержащий шлам 58,3 3,6 Выход годного % 52,9

3. Известняк 541,5 33,7 Механическая прочность, > 5,0, <0,5 ГОСТ 15137-77 % 83,6

4. Доломитизированный известняк 180,3 11,2 % 3,5

5. Замасленная окалина 82,0 5,1 Истинная плотность т/м' 4,1

6. Возврат, фр. 5-0 мм 402,0 25,0 Кажущая плотность т/м-3 2,96

7. Коксик, фр. 3-0 мм. 169,0 10,3 Вертикальная скорость спекания мм/мин 152,4

Всего 1608 100,0 Удельная производительность т/м^ 4,14

Содержание, %

Ре Р^мет. БеО Ре20з СаО MgO вЮг А120з МпО р2о5 Я «С» СаО/ ЭЮ2

14,65 0,52 3,82 15,94 57,36 9,24 5,00 2,12 4,59 0,12 0,24 0,26 11,47

Для выбора рационального состава ЖСО и МСО разработан алгоритм расчета рационального состава ОМКМ для использования в шихте доменной печи при выплавке ферромарганца. Из отходов ферросплавной промышленности предложены и отработаны основы специальных видов окускованного сырья различного назначения.

Рис. 4. Технологическая схема производства офлюсованного марганецсодержащего комплексного материала (ОМКМ)

23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Системный подход исходит из известного принципа взаимосвязи и взаимообусловленности явлений и требует прослеживания как можно большего числа связей для последующего их ранжирования, отбора существенных факторов и их оценки.

Системный анализ общего вектора развития черной металлургии, устойчивая тенденция роста выплавки стали и ускорение темпов производства низко- и высоколегированных марок металла - все перечисленные факторы определили основное направление работы и необходимый комплекс исследований и мероприятий оптимизации технологии производства высокоуглеродистого ферромарганца на отечественных предприятиях.

С целью снижения себестоимости ферромарганца и повышения производительности доменных печей разработан состав офлюсованного марганецсодержащего комплексного материала ОМКМ с модулем основности более CaO/SiC>2 > 10,0. Впервые в практике окускования марганцевого сырья освоена технология производства офлюсованного марганцевого агломерата с модулем основности 1,0 - 1,2 из отечественных карбонатных руд крупностью 0-8 (10) мм и ОМКМ с модулем основности более 10 способом агломерации под давлением на малогабаритной высокопроизводительной двухкарусельной машине (АМД) производительностью 130-200 тыс. т. офлюсованного марганцевого сырья.

С целью оптимизации работы доменной печи при производстве высокоуглеродистого ферромарганца, снижения расхода материальных и энергетических ресурсов при отсутствии промышленной установки АМД для спекания ОМКМ разработаны технологические мероприятия выплавки углеродистого ферромарганца с использованием ферритно-кальциевого комплексного материала с целью вывода сырого известняка их шихты доменной печи и оптимизации процесса шлакообразования.

Двухгодичная работа ДП № 2 ОАО «КосМЗ» подтвердила эффективность использования ФКМ и за счет предложенной технологии достигнута экономия материальных и энергетических ресурсов при выплавке ферромарганца.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

Статьи в изданиях, входящих в перечень, определенный ВАК РФ:

1. Лупова, И.А. Диаграмма плавкости участка в системе СаО • Fe203 —>

2СаО • Fe203 -» Мп02 [Текст] / И.А. Лупова, В.П. Хайдуков, P.A.

Карпенко // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия.

- 2008. - № 7 . - С. 66-67.

2. Михайлов, В.Г. Использование ферритно-кальциевых материалов при выплавке углеродистого ферромарганца [Текст] / В.Г. Михайлов, И.А. Лупова, В.П. Хайдуков, О.С. Степанов // Металлургия и машиностроение. - 2009. - № 3. - С. 26-27.

Статьи в сборниках трудов, конференции:

3. Лупова, И.А. Использование вторичного сырья при производстве ферритно-кальциевого комплексного материала [Текст] / И.А. Лупова, В.П. Хайдуков, P.A. Карпенко // Сборник тезисов и докладов V Международной научно-практической Интернет-конференции «Энерго- и ресурсосбережения - XXI век». - Орел, 2007. - С. 36-41.

4. Лупова, И.А. К вопросу окускования марганецсодержащих отходов от производства высокоуглеродистого доменного ферромарганца [Текст] / И.А. Лупова, Е.В. Бессонов // Сборник тезисов и докладов XVI областной научно-технической конференции аспирантов и студентов ЛГТУ. Липецк, 2007. - С. 30-31.

5. Лупова, И.А. Влияние оксидов марганца на физико-химические свойства ферритно-кальциевых смесей [Текст] / И.А. Лупова, В.П. Хайдуков, P.A. Карпенко // Сборник научных трудов «Современная металлургия начала нового тысячелетия». Т. 1. - Липецк, 2007. - С. 7178.

6. Карпенко, P.A. К вопросу рециклинга железосодержащих и карбонатных отходов (ЖСО и КО) черной металлургии [Текст] / P.A. Карпенко, В.П. Хайдуков, И.А. Лупова // Сборник научных трудов «Современная металлургия начала нового тысячелетия». Т. З.Липецк, 2007. - С. 76-78.

7. Михайлов В.Г., Хайдуков В.П., Лупова И.А. Спекание ферритно-кальциевого материала во вращающихся печах [Текст] / В.Г. Михайлов, В.П. Хайдуков, И.А. Лупова // Сборник научных трудов «Современная металлургия начала нового тысячелетия». Часть 1. -Липецк, 2008.-С. 169-174.

8. Лупова И.А., Михайлов В.Г., Степанов О.С., Васильева Е.А., Хайдуков В.П. Газодинамика отдельных зон спекаемого слоя при агломерации офлюсованного марганецсодержащего комплексного материала П Сборник научных трудов «Современная металлургия начала нового тысячелетия». Часть 1. Липецк, 2009. - С. 24-29.

Подписано в печать 46~ О §,¿0(0 . формат 84x108 1/16 Бумага офсетная. Ризография. Печ. Л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № Бесплатно. Типография ЛГТУ. 398600, г. Липецк, ул. Московская, 30.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. МИНЕРАЛЬНАЯ СЫРЬЕВАЯ БАЗА (МСБ) МАРГАНЦА РОССИИ И ЕЁ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЁРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ.

1.1. Потребность внутреннего рынка России в марганцевых сплавах.

1.2. Основные способы подготовки и использования марганецсодержащего сырья в отечественной практике.

1.3. Влияние оксидов марганца на физико-химические свойства ферритов кальция.

ВЫВОДЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ.

Глава II. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОКСИДОВ МАРГАНЦА НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФЕРРИТОВ КАЛЬЦИЯ.

2.1. Методики исследований.

2.2. Термографические и рентгеноструктурные исследования.

2.3. Исследование и анализ псевдотройных диаграмм плавкости системы Ca0Fe203 - 2Ca0-Fe203 - Mn02.

2.4. Оценка физико-химических свойств марганецсодержащих ферритно-кальциевых смесей с помощью модельных параметров оксидных систем теории СНИР Приходько Э.В.

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ.

Глава III. ГАЗОДИНАМИКА ОТДЕЛЬНЫХ ЗОН СПЕКАЕМОГО СЛОЯ ПРИ АГЛОМЕРАЦИИ ОФЛЮСОВАННОГО МАРГАНЕЦ-СОДЕРЖАЩЕГО КОМПЛЕКСНОГО МАТЕРИАЛА.

3.1. Алгоритм расчета газодинамического сопротивления неизотермического слоя зернистых материалов при спекании под давлением.

3.2. К вопросу оценки газодинамических свойств изотермического слоя сыпучих материалов.

3.3. Газодинамический режим процесса спекания офлюсованного марганецсодержащего комплексного материала под давлением.

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.

Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СПЕКАНИЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ МАРГАНЕЦ-СОДЕРЖАЩИХ ШИХТ С МОДУЛЕМ ОСНОВНОСТИ Ca0/Si02 >1-0.

4.1. К вопросу выбора способа окускования марганецсодержащих материалов.

4.2. Влияние технологических параметров процесса агломерации под давлением на производство АМД и качество ОМКМ.

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ.

По данным Международного института чугуна и стали мировое производство стали за период с 2000-2008 гг. увеличилось на 6,2 % и достигло уровня 1330 млн. т. Чёрная металлургия России также наращивала объем производства и за анализируемый период выплавка выросла с 49,8 до 70 млн. т. стали в год. Несмотря на изменение структуры сталеплавильного сектора, качества стали, и её назначения структура производства марганцевых ферросплавов остаётся стабильной.

Согласно плану развития сталеплавильного сектора России на период 2010-2015г.г. ферросплавные предприятия смогут обеспечивать ферромарганцем и силикомарганцем отечественное производство стали за счет существующих мощностей ОАО «КосМЗ», ОАО «СЧПЗ» и ферросплавных предприятий Урала. Месторождения марганцевых руд, имеющиеся в России, не содержат значительных запасов, которые могли бы обеспечить добычу марганцевых руд на 40-50 лет, кроме того, это мелкие месторождения разбросаны начиная от Урала и до Восточной Сибири, и на данный момент ни одно месторождение не освоено. Марганцевые руды являются стратегическим продуктом, и оставлять на будущее высокопроизводительную металлургию без марганцевого сырья не целесообразно. В конце концов, государство вместе с металлургами России должны понять важность вопроса разработки МСБ марганцевых руд. и найти финансовые средства для их эксплуатации. Но на данном» этапе основное производство ферромарганца могут обеспечивать вышеназванные предприятия на основании импортных руд, а в частности руд Казахстана. Для того, чтобы ферромарганец был конкурентоспособным на мировом рынке прежде необходимо избавиться в шихте доменных печей при выплавке ферромарганца от сырого известняка. Как показала многолетняя практика периодических исследований, такая возможность может появиться, если полностью использовать техногенные отходы ферромарганцевой промышленности для окускования их и производства на их основе офлюсованного марганецсодержащего комплексного материала (ОМКМ).

Промышленный опыт использования окускованных марганецсодержащих отходов в доменном и сталеплавильном производствах подтвердил, что за счет комплексного использования сырья, промежуточных и конечных продуктов, возможно, рационально использовать отечественную МСБ марганца и обеспечить защиту окружающей среды.

На металлургических предприятиях России с производством углеродистого ферромарганца в доменных печах шламы, колошниковая пыль и шлаки не утилизируются, что увеличивает потери марганца, повышает себестоимость конечной продукции и оказывает негативное влияние на экологию металлургического района.

Состояние в секторе МСБ марганца России, капитализация рынка сырья предопределяют необходимость осуществить выбор рудной базы для производства отечественного ферромарганца. Обеспечение черной металлургии ферросплавами марганца отечественных предприятий в период организации и становления российской МСБ марганца следует предусмотреть использование руд Казахстана. Казахстан поставляет богатую кусковую руду, но ее не хватает для покрытия дефицита сырья. В Казахстане имеются и значительные запасы бедных руд, требующих обогащения, кроме того, при добыче марганцевых руд в Казахстане из-за отсутствия мощностей по, окускованию мелких фракций скопилось более 1,0 млн. т мелкой фракции 0-6,0; 0-8,0;. 0-20 мм АООТ «Жайремского ГОК» и ЗАО «Алаш». Эти материалы могут быть использованы для. производства различных видов окускованного марганцовистого сырья.

Важнейшей задачей для российской ферросплавной отрасли является освоение технологии производства различных видов окускованного марганцевого сырья. Такая технология разработана сотрудниками кафедры «Металлургия» и отработана на полупромышленной установке АМД. «Тулачермет» с использованием различных марганцевых руд, отходов основных агрегатов металлургического цикла и отходов дробильно-обогатительных фабрик карбонатного марганцевого сырья.

Производство и использование марганецсодержащего высокоосновного агломерата при выплавке высокоуглеродистого ферромарганца в доменных печах и производства марганцевых ферросплавов в герметичных электропечах большой мощности — эффективное направление снижения материалоемкости и энергоемкости при производстве ферросплавов.

I. МИНЕРАЛЬНАЯ СЫРЬЕВАЯ БАЗА (МСБ) МАРГАНЦА РОССИИ И ЕЁ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЁРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ

1. Системный анализ различных технологических вариантов рециклинга МСО, ЖСО и карбонатных отходов основных металлургических агрегатов и ферросплавного участка для производства марганецсодержащего окускованного сырья с повышенным модулем основности (Ca0/Si02) позволил рекомендовать способ агломерации под давлением на . малогабаритной высокопроизводительной двухкарусельной машине АМД, разработанной на кафедре «Металлургия» ЛГТУ.

2. Рабочие чертежи АМД выполнены институтом «Липецкстальпроект» 1 инженером Серяковым Н.И. Масса конструкции АМД -87 т., высота с загрузочным бункером - 9 м., занимаемая площадь — 100 м , стоимость машины в 2001 году в условиях г. Липецка - 200 тыс. долларов США. Окупаемость участка в условиях ОАО ЛМЗ «Свободный Сокол» не более года.

3. В работе сформулированы основные требования к определяющим? критериям выбора рационального состава ЖСО, МСО и карбонатных отходов > металлургического и ферросплавного участков для производства ОМКМ.

4. С целью экономии энергетических ресурсов разработан механический, способ обезвоживания переувлажненных и замасленных дисперсных материалов за счет смешивания с сыпучим компонентом шихты с заданными физико-механическими свойствами поверхности и гранулометрическим-составом.

5. Разработана и опробована в промышленном масштабе ресурсо- и энергосберегающая технология подготовки переувлажненных и замасленных материалов за счет двухстадийного способа гомонезации компонентов, один из которых обладает низким коэффициентом комкуемости по Витюгину В .И. (К<0,35) и низкой природной влагоемкостью (<3-5%w).

6. Оптимальные физико-химические свойства ОМКМ для производства, углеродистого ферромарганца в доменных печах соответствуют модельным* параметрам теории СНИР оксидных систем, стехиометрическому коэффициенту р = 0,75-Ю,78 и химическому эквиваленту Ае = (-2,1,92).

7. Составлен алгоритм расчета для определения удельного расхода компонентов шихты, обеспечивающих производство ОМКМ с заданными металлургическими и физико-химическими свойствами.

8. Исследован и рекомендован режим зажигания шихты, обеспечивающий рациональный процесс спекания под давлением агломерата ОМКМ.

9. Разработана и опробована в промышленных условиях энерго- и ресурсосберегающая технологическая схема производства ОМКМ на основе рециклинга МСО, КО и трудноутилизируемой замасленной окалины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Системный подход исходит из известного принципа взаимосвязи и взаимообусловленности явлений и требует прослеживания как можно большего числа связей для последующего их ранжирования, отбора существенных факторов и их оценки.

Системный анализ общего вектора развития черной металлургии, устойчивая тенденция роста выплавки стали и ускорение темпов производства низко- и высоколегированных марок металла — все перечисленные факторы определили основное направление работы и необходимый комплекс исследований и мероприятий оптимизации технологии производства высокоуглеродистого ферромарганца на отечественных предприятиях.

С целью снижения себестоимости ферромарганца, и повышения) производительности доменных печей разработан состав офлюсованного, марганецсодержащего комплексного материала ОМКМ с модулем' основности более CaO/SiO? > 10,0. Впервые в практике окускования марганцевого сырья освоена технология производства офлюсованного марганцевого агломерата с модулем основности 1,0 — 1,2 из отечественных карбонатных руд крупностью 0-8 (10) мм и ОМКМ с модулем основности' более 10 способом агломерации под давлением на малогабаритной высокопроизводительной двухкарусельной машине (АМД) производительностью 130-200 тыс. т. офлюсованного марганцевого сырья.

С целью оптимизации работы доменной печи при производстве высокоуглеродистого ферромарганца, снижения расхода материальных т энергетических ресурсов при отсутствии промышленной установки АМД для? спекания ОМКМ разработаны технологические мероприятия выплавки углеродистого ферромарганца с использованием ферритно-кальциевого комплексного материала с целью вывода сырого известняка из шихты доменной печи и оптимизации процесса шлакообразования.

I I

Двухгодичная работа ДП № 2 ОАО «Косогорский металлургический завод» подтвердила эффективность использования ФКМ и за счет предложенной технологии достигнута экономия материальных и энергетических ресурсов при выплавке ферромарганца.

1. Юзов, О.В. Чёрная металлургия России на фоне мирового рынка / О.В. Юзов, A.M. Седых// М.: Металлургия. - 2000. - С. 66.

2. Основные статистические данные о работе чёрной металлургии России и стран СНГ за период 1989 1 полугодие. - 2000. - М.: Черметинформация. - С. 72.

3. Тарасенко, М.В. О ситуации в горно-металлургическом комплексе России и программе развития отрасли до 2010 года. / М.В. Тарасенко // Металлург. -2002.-№ 6.-С 15-19.

4. Катунин, В.В. Итоги работы предприятий чёрной металлургии России в 2002 г. / В.В. Катунин // Бюллетень Черная Металлургия. 2003. - № 3. -С. 6-19.

5. Тарасенко, М.В. События в цифрах и фактах: внешнеторговый оборот России в 2004 г. / М.В. Тарасенко // Металлург. 2005. - № 4. - С. 17-19.

6. Колпаков, СВ. Перспективы развития мировой металлургии /СВ. Колпаков // Металлург. 2005. - № 4. - С.14-17.

7. Афонин, СЗ. Чёрная металлургия России сегодня и завтра / С.З. Афонин // Сборник трудов международной конференции. М.: Металлургия. - 1994.Т. 1.-С. 6-9.

8. Афонин С.З. Место сталеплавильного производства в структурной перестройке металлургии России1 /С.З. Афонин // Труды третьего конгресса сталеплавильщиков. -М.: Металлургия. 1996. - С.5-11.

9. Белитченко, А.К. Непрерывное развитие, акцент на потребителя формула выживания предприятия / А.К. Белитченко, А.Н. Савьюк, А.А. Олейник //1. Сталь.-2005.-№ l.-C. 3-4.

10. Григорьев, В.М. Справочник по рудам чёрных металлов / В.М. Григорьев, Л.Ф. Борисенко, Г.Г. Кравченко. М.: Недра. - 1985. - 287 с.

11. Доменное производство: справочное издание. В 2-х т. Подготовка руд и доменный процесс. / Под ред. Вегмана Е.Ф. М.: Металлургия. - 1989. -Т. 1.-496 с.

12. Доменное производство: Справочник. / Под редакцией акад. И.П. Бардина М.: Государственный научно-технический институт литья черных и цветных металлов. 1963. - Т. 1. - 648 с.

13. Баринов, Е.М. Краткий справочник доменщика / Е.М. Баринов М.: Металлургия. 1965. - 211 с.

14. Остроухов, М.Я. Справочник мастера-доменщика / М.Я. Остроухов, Л.Я. Шпарбер М.: Металлургия. 1977. - 304 с.

15. Волков Ю.П. Технолог-доменщик. Справочное и методическое руководство / Ю.П. Волков, Л.Я. Шпарбер, А.К. Гусаров М.: Металлургия. 1 1986.- 262 с.

16. Роменец, В.А. Технико-экономический анализ кислородно-конвертерного* производства / В.А. Роменец, СВ. Кременевский М.: Металлургия. 512 с.

17. Рысс, М.А. Производство ферросплавов / М.А. Рысс М.: Металлургия. -1985.- 342 с.

18. Величко, Б.Ф. Металлургия марганца Украины / Б.Ф. Величко, В.А. Гаврилов, М.И. Гасик Киев. Техшка. - 1996. - 472 с.

19. Производство марганцевых сплавов за рубежом / Институт Черметинформация // М.: Информационная серия «Ферросплавное производство».- 1992. №. 1-2.- С. 51.

20. Гасик, МИ. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов / М.И. Гасик, Лякишев Н.П. М.: «СП интермет инжиниринг». 1999. - 764 с.

21. Phillips, Р.Н. The effect of air pollutions on fart anymals. Air Polution Handbook / P.H. Phillips, P.L. Maqill, F.R. Holden, C.Ackley // New Jork: Me. Jron-Hill. - 1956. - p. 125-127.

22. Мартынов, В.И. Выплавка доменного ферромарганца с использованием кускового карбонатного марганцевого концентрата / В.И. Мартынов, В.И. Варава, СВ. Брусенко. // Сталь. 1987. - № 11. - С. 53-55.

23. Сутырин, Ю.Е. Карбонатные руды основа сырьевой базы марганца России / Ю.Е. Сутырин // Металлург. - 2002. - № 10. - С. 26-28.

24. Сутырин, Ю.Е. Возможности рационального использования карбонатных марганцевых руд / Ю.Е. Сутырин, В.М. Ермолов // Металлург. 2001. -№3.- С. 29-30.

25. Чернобровин, В.П. Разработка технологии получения высококачественной марганцевого концентрата из карбонатных руд / В.П. Чернобровин, В.Г. Мизин, Т.П. Сирина// Сталь. 2005. - № 1. - С. 53-55.

26. Чернобровин, В.П. Переработка карбонатных марганцевых руд для производства высококачественных сплавов / В.П. Чернобровин, В.Г. Мизин, Т.П.

27. Сирина, В .П. Зайко // Сталь. 2005. - № 2. - С. 52-56.

28. Такенов Т.Д. Марганцево-рудная база и перспективы производства ферромарганца из местного сырья в Казахстане / Т.Д. Такенов, СО. Байсанов, М.Ж. Толымбеков // Сталь. 2000. - № 6. - С. 40-42.

29. Шумаков, Л.Г. Опыт выплавки ферромарганца в большой доменной печи / Л.Г. Шумаков, Г.И. Часовишин // Сталь. 1960. - № 2. - С. 104-107.

30. Коробов, И.И. О технологии выплавки ферромарганца в доменных печах / И.И. Коробов, В.И. Суворов, П.Г. Гончаров // Сталь. 1961. - № 2.- С. 107-108.

31. Гольдерман. Выплавка ферромарганца на дутье, обогащенным кислородом / Гольдерман // Бюллетень «Черная металлургия». 1961. - № 16. - С. 54-55.

32. Абрамович, М.И. Выплавка ферромарганца в большой доменной печи с повышенным давлением газа на колошнике / М.И. Абрамович, А.А. Ткаченко, Л.М. Фрейдан // Бюллетень «Черная металлургия». 1961. -№ 11.-С. 11-15.

33. Стэплтон. Выплавка ферромарганца в доменных печах на дутье, обогащенным кислородом / Стэплтон, Флэнагае, Стефенсон // Сборник иностранной литературы М.: Иностранная литература. 1961. -№4.- С. 53-61.

34. Логинов, В.И. Выплавка ферромарганца в доменных печах / В.И. Логинов // Известия Вузов «Черная металлургия». 1962. - № 7. - С. 46-54.

35. Балон, И.Д. Особенности выплавки ферромарганца в доменных печах большого объёма и влияние шлакового режима на основные технико-экономические показатели / И.Д. Балон, Н.Т. Романенко, Л:Д. Юпко // Сталь. 1963. - № 12. - С. 1069-1073.

36. Котельников, И.В. Влияние объёма и профиля печи на технико-экономические показатели доменной плавки ферромарганца / И.В. Котельников, Н.Н. Попов // Сталь. 1965. - № 10. - С. 880-883.

37. Воловик, А.В. Шлаковый режим при выплавке ферромарганца в больших доменных печах. А.В. Воловик, Т.А. Тулуевская // Сталь. 1967. - № 7. -С. 587-589.I

38. Смоляк, В.А. Выплавка ферромарганца в доменной печи с применением кокса мелкой фракции / В.А. Смоляк, Ю.Ф. Яшин, Б.В. Щербицкий // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1971. № 3. С. 8-10.

39. Якименко, Г.С. Экономия марганца при выплавке ферромарганца в доменной печи / Г.С. Якименко, Н.М. Хоменко // Металлург. 1986. -№5.-С. 10-13.

40. Мартынов, В.И. Выплавка доменного ферромарганца с использованием кускового карбонатного марганцевого концентрата / В.И. Мартынов // Сталь. 1987. - № 12. - С. 30-33.

41. Воскобойников, В.Г. Поведение щелочей в доменной печи, выплавляющей ферромарганец / В.Г. Воскобойников, В.И. Варава, СВ. Брусенко // Сталь. -1987. -№ 11.-С. 53-55.

42. Гордиенко, В.А. Выплавка ферромарганца на шихте с уменьшенным содержанием марганца / В.А. Гордиенко // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1992. - № 1. - С. 10-12.

43. Ноздрачёв, В.А. Повышение эффективности выплавки доменного ферромарганца/ В.А. Ноздрачёв // Металл и литьё Украины. 1997.-' №№ 11-12.- С. 13-19.

44. Мартынов, В.И. Опытная плавка низкофосфористого ферромарганца при использовании Ушкатынских марганцевых концентраторов / В.И. Мартынов // Сталь. 1997. - № 5. - С. 17-21.

45. Скуридин, Ф.Л. Особенности конструкций, технологии и эксплуатации доменных печей Косогорского металлургического завода / Ф.Л. Скуридин, А.Е. Пареньков // Труды международной научно-технической конференции

46. Теория и практика производства чугуна». Кривой Рог. 2004. - С. 272275.

47. Мулько, Г.Н. Выплавка ферромарганца в доменных печах / Г.Н. Мулько, А.А. Бондарь, В.А. Зайцев //Металлург. 2000. - № 2. - С. 21-23.

48. Гладышев, В.И. Марганец в доменном процессе / В.И. Гладышев Екатеринбург. 2005. - 401 с.

49. Букетов, Е.А. Металлургическая переработка марганцевых руд Центрального Казахстана / Е.А. Букетов, Т.Г. Габдуллин, Т.Д. Такенов. // Металлургическая переработка марганцевых руд Центрального Казахстана. Алма-Ата. 1979.-С. 184.

50. Цвинк, Ж.Б. Усовершенствование технологии выплавки доменного ферромарганца. / Ж.Б. Цвинк. // автореферат диссертации кандидата технических наук. М.: 1965.- 24 с.

51. Николаев, В.И. Влияние качества марганцевого сырья на показатели; выплавки марганцевых ферросплавов. / В.И. Николаев // Сталь. 1971. -№1.-С. 35-37.

52. Цкитишвили, А.А. Производство углеродистого ферромарганца из марганцево-железистого агломерата. / А.А. Цкитишвили, Т.А. Чубинидзе, // Сталь. 1975: - № 9. - С. 53-54.

53. Мартынов, В.И. Совершенствование технологии выплавки ферромарганца в доменных печах. / В.И. Мартынов, Р.И. Залманович // Сталь. 1986. -№5.-С. 39-41.

54. Величко, Б.Ф. Производство высокоуглеродистого ферромарганца из бедного марганцево-рудного сырья. / Б.Ф. Величко, М.И. Гасик, С.Г. // Сталь. 1996. - № 2. - С. 26-29.

55. Павлов, М.А. Металлургия чугуна. / М.А. Павлов // Доменный процесс, ч. 2. М.: Государственный научно-технический институт литья черных и цветных металлов. 1949. - 626 с.

56. Готлиб, А.Д. Доменный процесс. / А.Д1 Готлиб // М.: Металлургия. 1966. - 503 с.

57. Любан, А.П. Анализ явлений доменного процесса. / А.П. Любан // М.: Государственный научно-технический институт литья черных и цветных металлов. 1962. - 529 с.

58. Емлин, Б.И. Справочник по электротермическим процессам / Б.И. Емлин, М.И. Гасик//М.: Металлургия. 1978. - С.287.

59. Разработка технологии получения комплексных флюсов и конвертерного передела различного состава с их применением / отчет о НИР т. 8236 / Липецкий политехнический институт; Слотин О.А., Сергеев А.Г., Хайдуков В.П. Липецк. 1982. - С. 82.

60. Хайдуков, В.П. Основные особенности* спекания марганцовистых комплексных флюсов /В.П. Хайдуков, Н.Д. Полякова, В:Н. Пономарев; Липецкий политехнический институт. Липецк. 1985. - № 1148.

61. Дудина, В.А. Степень десульфурации при получении марганцовистого комплексного флюса / В.А. Дудина, В.В. Греков // Молодежь и научно-технический прогресс. Тезисы докладов научно-технической конференции. Липецк. 1986. - С.44-48.

62. Дудина, В.А. Варианты получения марганецсодержащего комплексного флюса / В.А. Дудина, Н.А. Токмакова // Межвузовская конференция молодых ученых. Тезисы докладов научно-технической конференции. Липецк. 1987. - С. 90.

63. Способ получения марганецсодержащего комплексного флюса / авторское свидетельство. № 1708893 Саратов. - МКИ3 С.22, В1/24/ В.П. Хайдуков,

64. B.А. Дудина, С.Л. Зевин, опубл. В БИ. 1992. - № 4.

65. Полякова, Н.Д. Основные особенности спекания марганцовистых комплексных флюсов / Н.Д. Полякова // Тезисы докладов научно-технической конференции «Пятилетки труд и поиск молодых». Липецк. -1983.- С. 21-23.

66. Утков, В.А. Высокоосновной агломерат / В.А. Утков М.: Металлургия. -1977.- 156 с.

67. Базилевич, С.В. Агломерация / С.В. Базилевич, Е.Ф. Вегман М.: Металлургия. 1967. - 368 с.

68. Вегман, Е.Ф. Теория и технология агломерации / Е.Ф. Вегман. М.: Металлургия. 1974. - 285 с.

69. Цвик, Ж.Б. Современное состояние подготовки марганцевых руд к плавке. / Ж.Б. Цвик // Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии. Сер. 3. Информационный выпуск 1. 1974. С. 20.

70. Киссин, Д.А. Производство марганцевого агломерата на аглофабрике Никопольского завода ферросплавов / Д.А. Киссин, В.И. Матюшенко, В.Т. Зубанов // Сталь. 1975. - № 9. - С. 818-820.

71. Войтаник, С.Т. Улучшение качества офлюсованного марганцевого агломерата за счет ввода железо-известняковых соединений / С.Т. Войтаник, В.А. Куксенко, Ю.П. Пашков // Марганец. Добыча, обогащение и переработка. Сборник № 1. Тбилиси. - 1960. - С. 14-22.

72. Бабушкин, Н.М. Окускование тонкоизмельченных марганцевых концентратов / Н.М. Бабушкин, В.А. Шамарин, М.В. Луговых // Сталь. -1960. № 2. - С. 97-104.

73. Перова, В.В. Агломераты из смеси высокосортных и низкосортных концентратов для выплавки марганцевых ферросплавов /В.В. Перова, Т.И. Сигуа, Т.И.Джингарадзе, Э.Г. Шатиршвили // Марганец. Добыча, обогащение и переработка. Сборник № 2. 1961. - С. 32-41.

74. Сиваченко, В.М. Освоение технологии производства марганцевого агломерата с уплотнением аглоспека / В.М. Сиваченко, А.Г. Ященко, В.Я. Щедровицкий и др. // Сталь. 1990. - № 11. - С.45-47.

75. Гаврилов, В.А. Выплавка высокоуглеродистого ферромарганца и передельного шлака полуфлюсовым способом / В.А. Гаврилов, В.А. Воронов, В.П. Поликарпов // Сталь. 2001. - № 4. - С. 34-35.

76. Коваль, А.В. Совершенствование технологии производства марганцевого агломерата / А.В. Коваль, С.Г. Грищенко, П.В. Мироненко // Сталь. 1996. - № 2. - С. 5-8.

77. Дмитриев, А.Н. Технология получения агломерата из концентрата бедных марганцевых руд для выплавки ферросиликомарганца. / А.Н. Дмитриев, А.В. Соломахин, В.В. Кашин // Металлург. 2003. - № 3. - С. 36.

78. Никитин, А.И. Агломерация железных руд / А.И. Никитин, В.А. Арбузов М.: Металлургиздат. 1957. - 195 с.

79. Люйкен, В. Подготовка сырых материалов к доменной плавке / В. Люйкен М.: Металлургиздат. 1959.-412 с.

80. Парфенов, A.M. Основы агломерации железных руд / A.M. Парфенов М.: Металлургиздат. 1961.-318 с.

81. Коротич В.И. Основы теории и технологии подготовки сырья к доменной плавке / В.И. Коротич М.: Металлургия. 1978. - 209 с.

82. Вегман, Е.Ф. Интенсификация агломерационного процесса / Е.Ф. Вегман,

83. A.Н. Пыриков, А.Р. Жак М.: Машиностроение. 1995. - 125 с.

84. Похвиснев, А.Н. Исследование текстуры железорудного агломерата / А.Н.' Похвиснев, С.И. Шаров, Е.Ф. Вегман // Сталь. 1969. - № 10. - С. 873-877.

85. Коротич, В.И. Микрооднородность структуры железорудных агломератов / В.И. Коротич // Известия Вузов «Черная металлургия». 1985. - № 8. -С. 39-44.

86. Лядова, В.Я. Формирование офлюсованного железорудного агломерата /

87. B.Я. Лядова, Т.Я Малышева // Сборник трудов «Подготовка железных и марганцевых руд» М.: Наука. 1977. - С. 39-45.

88. Авдонина, М.П. Исследование минералообразования при обжиге и спекании качкапарских титаномагнетитов: диссертация кандидата? технических наук / М.П. Авдонина Свердловск. 1979. - 130 с.

89. Покотилов, А.Г. Условия спекания агломерационной шихты и технологические приемы его интенсификации: автореферат диссертации кандидата технических наук. Днепропетровск. 1979. - 21 с.

90. Климова, Н.С. Исследование процессов образования и роли расплавов при агломерации железорудных материалов: диссертация кандидата технических наук. / Н.С. Климова. Свердловск. 1970. - 112 с.

91. Игнатов, Н.В. Окислительно-восстановительные процессы в начальный период спекания и их влияние на качество агломерата: автореферат диссертации кандидата технических наук/ Н.В. Игнатов. Днепропетровск. 1978. - 22 с.

92. Каплун, Л.И. Исследование окислительно-восстановительных процессов при агломерации железорудных материалов: диссертация кандидата' технических наук./ Л.И. Каплун. Свердловск. 1970. 102 с.

93. ЮО.Братчиков С.Г. Теплотехнические основы процесса агломерации: диссертация кандидата технических наук. / С.Г. Братчиков. Свердловск. -1974. 448 с.

94. Худорожков И.П. Теоретические основы и исследования зависимости прочности агломерата от структуры: диссертация доктора технических наук/ И.П. Худорожков. Свердловск. 1974. - 470 с.

95. Куценко В.Ф. Железистые расплавы и их роль в процессах агломерации: диссертация кандидата технических наук./ В.Ф. Куценко. Ленинград. — 1967. 88 с.

96. Хайдуков В.П. Теоретические и технологические основы получения комплексных шлакообразующих и их использование в кислородно-конверторном производстве: диссертация доктора технических наук / В.П. Хайдуков. Липецк. 1996. - 469 с.

97. Юб.Ожигина Е.Г. Комплекс минералогических исследований при обогащениикарбонатных марганцевых руд. / Е.Г. Ожигина, В.И. Кузьмин, Ю.Н. Шувалова // Бюллетень «Черная металлургия». 2001. - № 3. - С. 16-25.

98. Карманов Э.С. Разработка технологии получения офлюсованного марганцевого агломерата повышенной основности. / Э.С. Карманов. Научно-исследовательский промежуточный отчет НЗФ № Гос. Per. Б861099 25.06.80, инв. № 79010785. / НЗФ: 1980. 10 с.

99. Гасик М.И. Новая технология получения офлюсованного марганцевого агломерата. / М.И. Гасик, А.В. Коваль, П.Ф. Мироненко // Бюллетень «Черная металлургия». 1982. - Выпуск 17. - С. 43-44.

100. Гасик М.И. Получение офлюсованного марганцевого агломерата и выплавка высокоуглеродистого ферромарганца. / М.И. Гасик, В.Г. Зубанов, Б.В. Щербицкий // Сталь. 1984 - № 9. - С.51-53.

101. И2.Войтаник С.Г. Физико-химические процессы в электротермии ферросплавов. // М.: Наука. 1981. - С. 35-41.

102. Минералы. Диаграммы фазовых равновесий. Справочник в.1, в.2 // М.: Наука. 1974. - С. 512. - В.1. - С. 488. - В.2.

103. М.Мороэ В.Ф. Структура и свойства твердых растворов MgO FexO и МпО - FexO /В.Ф. Мороэ, Б.Н. Маймур // Интенсификация процессов доменной' плавки и освоение печей большого объема. // М.: Металлургия. - 1979. -№5. С. 12-18.

104. Матвеев, Д.Е. Изучение процессов шлакообразования с участием ферритов кальция применительно к технологии конверторного предела низкомарганцовистых чугунов: диссертация кандидата технических наук / Д.Е. Матвеев М.: 1981. 135с.

105. Пб.Пыжов, В.Г. Влияние некоторых факторов на сульфатообразование приагломерации. / В.Г. Пыжов, М.С. Быков // Известия Вузов «Черная металлургия». 1969. - № 8. - С. 44-47.

106. Приходько, Э.В. Металлохимия многокомпонентных систем. М.: Металлургия. 1995 г. - 320 с.

107. Ивашкова, В.А. Исследование и оптимизация процесса десульфурации в кислородном конвертере при использовании углеродосодержащего комплексного флюса: диссертация кандидата технических наук / В.А. Ивашкова Липецк.- 1993. 136 с.

108. Есин, О.А. Физическая химия пирометаллургических процессов, ч. 2. / О.А. Есин, П.В. Гельд М.: Металлургия. 1966. - 702 с.

109. Янковский, А.С. Прогнозирование свойств магнезиально-глиноземистых доменных шлаков. / А.С. Янковский, В.П. Горбаченко // Известия Вузов «Черная металлургия». 1988. - № 6. - С. 2-5.

110. Брусенко, С.В. О восстановлении марганца и применении ферритно-кальциевого флюса при выплавке ферромарганца в доменных печах. / С.В1. Брусенко, В.П. Хайдуков, Э.Д. Бабаев // Вестник ЛГТУ-ЛЭГИ. 2002. -№ 2. - С. 7.

111. Коростелев, С.П. К вопросу ресурсосбережения при производстве углеродистого ферромарганца в доменных печах. / С.П. Коростелев, E.F. Чернышевич, В.П. Хайдуков, Р.А. Карпенко // Наука и производство

112. Урала.: Сборник трудов межрегиональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященный 50-летию ООО «Уральская сталь». Новотроицк.- 2005. С. 52-55.

113. Коростелев, С.П. К вопросу производства марганцевых сплавов металлургическим комплексом России. / С.П. Коростелев, Р.А. Карпенко // Молодые ученые производству.: Сборник научных трудов региональной конференции. Старый Оскол. 2005. - С. 51-53.

114. Коротич, В.И. Газодинамика агломерационного процесса. / В.И. Коротич, В.П. Пузанов. М.: Металлургия. 1969. - 204 с.

115. Хайдуков, В.П. Изучение газодинамических условий спекания агломерационной шихты и их улучшение путем оптимизации окомкования: диссертация кандидата технических наук / В.П. Хайдуков Донецк. 1972. -158 с.

116. Хайдуков, В.П. Исследование газодинамических условий спекания шихты комплексных флюсов. / В.П. Хайдуков, А.А. Дежемесов // Известия Вузов «Черная металлургия». 1984. -№3.-С. 11-15.

117. Шумаков, Н.С. Агломерация фосфоритов. / Н.С. Шумаков, A.M. Кунаев. Наука. Алма-Ата. - 1982. - 262 с.

118. Вайнштейн, М.А. Применение агломерации под давлением для производства суперосновных агломератов. / М.А. Вайнштейн: автореферат диссертации кандидата технических наук. М.: 1981. 23 с.

119. Стефанович, М.А. Анализ хода доменного процесса. / М.А. Стефанович. М.: Металлургиздат. 1960. - 284 с.

120. Риджин, И.М. Исследование проницаемости доменных шихтовых материалов. / И.М. Риджин // Проблемы современной металлургии, сборник статей. М.: 1958. С. 65.

121. Минтроп, Р. Уменьшение расхода кокса и увеличение выплавки чугуна в результате предварительной подготовки руды к доменной плавке // Проблемы современной металлургии. М.: 1958. В. 5. - С. 21-25.

122. Хайдуков, В.П. Изучение газодинамических условий спекания* агломерационной шихты и их улучшение путем оптимизации окомкования. / В.П. Хайдуков: автореферат диссертации кандидата технических наук. Днепропетровск. 1973. - 26 с.

123. Коротич, В.И. Теоретические основы окомкования железорудных материалов. / В.И. Коротич. М.: Металлургия. 1966. - 149 с.

124. Рид, Р. Свойства газов и жидкостей. Р. Рид, Шервуд. Т.Н. М.: Госопттехиздат. - 1964. - 105 с.

125. Бретшнайдер, С. Свойства газов и жидкостей / С. Бретшнайдер. M-JL: Химия.- 1966. 276 с.

126. Голубев, И.Ф. Вязкость газов и газовых смесей / И.Ф. Голубев. М.: Физмашгиз. 1959. - 332 с.

127. Улыбин, С.А. Температурная зависимость вязкости газовых смесей / С.А. Улыбин // Теплоэнергетика. 1962. - № 8. - С. 93-94.

128. Патент 3006, 7F27B 21/00 (Украина) «Карусельна агломерацшна машина для сшкання матер1ал1в пщ тюком». Бюл. № 1. 17.01.2005.

129. Патент 75235; F27B 21/00 (Украина) «Карусельна агломерацшна машина для сшкання MaTepianiB пщ тюком». Бюл. № 4. 16.05.2006.

130. Патент 2288416 C1F27B 21/00 (Россия) «Карусельная агломерационная» машина для спекания материалов под давлением». Бюл. № 33, 27.11.2006.

131. Хайдуков, В.П. Энёрго- и ресурсосберегающая концепция рециркуляции железосодержащих и карбонатных отходов / В.П. Хайдуков, Н.И. Серяков

132. Пече- трубостроение: тепловые режимы, конструкции, автоматизация и экология: Труды II Международного конгресса под редакцией В.Г. Лисиенко. Екатеринбург. 2006. - С. 316.

133. Малышева, Т.Я. Петрография железорудного агломерата / Т.Я. Малышева. М.: Наука. 1969. - 167 с.

134. Декларацшний патент 4685 7FB 21/00 (UA) Cnoci6 агломеращйного одержання ферритно-кальщэвого комплексного матер1алу / В.И. Колюник, О.В. Чистпсова (UA), Карпенко Е.В., Карпенко Р.А. (RU) // Бюл. № 1 от 17.01.2005.

135. Патент на винахщ, UA, 77069. 2 с, С22В 1/16, С22В 1/14, С22В 1/00. Cnoci6 агломеращйного одержання ферритно-кальщэвого комплексного матер1алу / В.И. Колюник, О.В. Чистпсова (UA), Карпенко Е.В, Карпенко P.A. (RU) // Бюл. № 10 от 16.10.2006.

136. Сигов, А.А. Агломерационный процесс / А.А. Сигов, В.А. Шурхал. Киев: Техшка. 1969.- 232 с.

137. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский М.: Наука. 1971. -282 с.