автореферат диссертации по металлургии, 05.16.02, диссертация на тему:Влияние генезиса и основности шихты на минералогический состав и металлургические свойства агломерата

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ

(технологический университет)

На правах рукописи МАНСУРОВА Наталья Рамилевна

ВЛИЯНИЕ ГЕНЕЗИСА И ОСНОВНОСТИ ШИХТЫ НА

Ь МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АГЛОМЕРАТА

Специальность 05 16 02 Металлургия черных, цветных и редких металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003071БОТ

Москва, 2007 г

003071607

Работа выполнена на кафедре руднотермических процессов, Московского государственного института стали и сплавов (технологического университета)

Научный руководитель:

кандидат геолого-минералогических наук, профессор Малышева Татьяна Яковлевна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Лазуткин Сергей Евгеньевич кандидат технических наук Близнюков Александр Стефанович

Ведущая организация:

Абагурский филиал ОАО «Евразруда»

Защита диссертации состоится 24 мая 2007 г в 10— часов на заседании диссертационного совета Д 212 132 02 при Московском государственном институте стали и сплавов (технологическом университете) по адресу 119991, Москва. Ленинский проспект, д. 6 к 1 ауд 305

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Московского государственного института стали и сплавов (технологического университета)

'С

Автореферат разослан 'о У апреля 2007 года

Контактная информация-Тел +79163401995 Факс +7(495)955-00-94 Email natashkins@yandex ru

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор Семин А Е

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Получение качественных железорудных агломератов является актуальной проблемой современной черной металлургии, поскольку в большинстве стран мира офлюсованный агломерат остается основным сырьем для доменной плавки Качество агломерата в значительной мере определяются его фазовым составом и микроструктурой Основными малоизученными факторами, влияющими на механизм минералообразования в процессе спекания, являются генезис железорудных компонентов и основность аглошихты Для многокомпонентных и часто меняющихся по составу шихт, какими являются аглошихты Магнитогорского металлургического комбината ММК, важным является изучение влияния генетических типов железорудных материалов на качество готовой продукции Существует ряд вопросов, связанных с изменением металлургических свойств агломератов с ростом основности шихты, ответы на которые не были получены до настоящего времени Только эффективный интегрированный анализ минералогического состава и металлургических свойств позволил разработать рекомендации по получению качественного офлюсованного агломерата и создать базу для оценки ожидаемых металлургических свойств готовой продукции, исходя из имеющегося состава и основности аглошихты

Цель работы. Диссертационная работа посвящена решению двух малоизученных проблем в рамках шихтовых и технологических условий ММК влиянию на качество агломерата генезиса железорудных компонентов и основности шихты Для этого были рассмотрены две аглосистемы 1 генетическая и «основность - свойства» Одной из главных целей диссертации было объяснение причин невысокой прочности промышленного агломерата ММК основности 1,6 и поиск путей оптимизации качества готовой продукции

Научная новизна В работе были получены следующие новые результаты

1 Предложена гипотеза определяющего влияния генетических типов железорудных компонентов шихты на качество агломератов одинаковой основности Изучение генетической аглосистемы позволило показать, что при одинаковом содержании общего углерода в шихте и основности

1 Под генетической аглосистемой (агломерационной системой) в настоящей работе предлагается считать совокупность трех генетических типов железорудных компонентов (скарны, кварциты, техногенное сырье) шихты в различном соотношении, преобразованных в результате процесса агломерации Под системой «основность — свойства» подразумевается изменение металлургических свойств агломератов, спеченных при одинаковых технологических усчовиях, с ростом основности

преобладающим фактором, влияющим на минералогический состав и металлургические свойства агломерата, является генетическая принадлежность железорудных компонентов

2 При изучении системы «основность — свойства» впервые выявлены причины падения холодной прочности в узком интервале основности агломератов и показано, что образование двукальциевого силиката, является следствием первичной кристаллизации из расплава высокожелезистых алюмосиликоферритов на основе полукальциевого феррита

3 Методами рентгеноспектрального микрозондирования и мессбауэровской спектроскопии установлено, что две различные морфологические формы алюмосиликоферритов на основе полукальциевого феррита имеют отличия в своем химическом составе, находясь в пределах области твердых растворов в системе «РегОз-РеО-СаО-БЮг-АЛгОз-М^О»

4 Впервые при исследовании образцов высокоофлюсованных агломератов было установлено наличие твердых растворов на основе одно- и двукальциевого ферритов в системе «РегОз-СаО-БЮг-АЬОз»

5 Установлена эволюция алюмосшшкоферритных фаз с ростом основности аглошихты и ее влияние на металлургические свойства агломератов В работе предложен механизм образования алюмосшшкоферритных фаз в процессе спекания шихт разной основности, заключающийся в том, что с ростом основности от 1,4 до 3,1 происходит последовательное образование «АБСРт-АБСР-АЯС^Г»1

Практическая значимость. Применение симплекс-центроидного метода для анализа качества агломератов, спеченных из многокомпонентных шихт, позволило получить диаграммы, отражающие тенденцию изменения металлургических свойств агломератов Использование диаграмм подобного типа может быть полезно для производства агломератов с заранее заданными свойствами

Применительно к технологическим и шихтовым условиям ММК установлен интервал критической прочности агломератов, соответствующий основности 1,4 1,8 Полученные сведения позволят избежать использования агломератов низкой прочности в промышленном производстве В условиях ММК рекомендовано не использовать агломерат основности 1,6 для этого предложено два пути

> подбирать основность и количество окатышей в доменной шихте таким образом, чтобы производить агломерат низкой (1,1 1,3) или высокой (1,9 2,3) основности,

АБСК2 - алюмосиликоферритна основе полукальциевого феррита; АБСК - алюмосиликоферрит на основе однокальциевого феррита, А8С2Р - алюмосиликоферрит на основе двукальциевого феррита

>использовать в доменной шихте два вида агломератов разной основности (1,1 1,2 и 1,9 2,3) в необходимом соотношении

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на следующих конференциях и совещаниях

> V Конгресс обогатителей стран СНГ (Москва, 2005 г),

> Межзаводская школа специалистов доменного и агломерационного производства Корпорации «Чермет» (Магнитогорск, Липецк, Череповец 2006 г),

> VI Конгресс обогатителей стран СНГ (Москва, 2007 г)

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных литературных источников из 109 наименований и трех приложений Общий объем работы составляет 135 страниц, в том числе 42 таблицы и 26 рисунков

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Основные проблемы получения качественного офлюсованного агломерата и пути их решения.

В диссертационной работе по литературным данным рассмотрены основные проблемы получения качественного агломерата на российских аглофабриках, которые условно были разделены на несколько типов> минералогический, химический и гранулометрический состав шихты,

> подготовка шихтовых компонентов к спеканию (дробление, усреднение и пр),

>степень офлюсования агломерата и содержание топлива в шихте,

> смешивание и окомкование агломерационной шихты,

>основные технологические параметры процесса спекания,

> направление минералообразования в процессе спекания агломерата,

> охлаждение, дробление и отсев мелочи

Отмечено, что сложность производства агломерата высокого качества заключается в том, что технологические условия для получения тех или иных металлургических свойств часто оказываются противоположными Также для российских аглофабрик отмечено, что в техническом оснащении они являются одним из слабых звеньев цепочки металлургического производства, поскольку большая их часть имеет солидный возраст Помимо этого, гонка за высокой производительностью аглолент приводит к еще большему ухудшению качества агломерата На большинстве предприятий России мало применяются новые технологии На сегодняшний день передовые позиции по уровню техники и технологии в агломерации занимают Япония и Бразилия

Глава 2. Современные представления о минералогическом составе офлюсованных агломератов. Основные минералы железорудного сырья.

Минералогический состав, макро- и микроструктура агломерата определяют его качество Основными параметрами, от которых зависит минералогический состав железорудного агломерата, являются

> химический, минералогический и гранулометрический составы исходных компонентов аглошихты,

> основность шихты и содержание в ней топлива,

> технологические параметры режима спекания (вертикальная скорость спекания, высота слоя и пр )

Известно, что основной рудной фазой агломератов является магнетит, количество которого уменьшается с ростом основности шихты В свою очередь состав минералогической связки рудных зерен зависит от соотношения основных компонентов в сложной системе «Ре203-Ре0-Са0-БЮг-АЬОз-ГУ^О» при кристаллизации железосиликатного расплава, а также окислительного потенциала газовой фазы (СОг/СО) и скорости охлаждения

В данной главе диссертации подробно описаны основные минералы агломератов, приведены их характеристики и мессбауэровские спектры Особое место в составе агломератов занимает фаза двукальциевого силиката Са28Ю4, отрицательное влияние которой на прочность готовой продукции широко известно, а о механизме образования в процессе агломерации единое мнение до сих пор отсутствует Общеизвестно, что с ростом основности аглошихты количество ферритных фаз в конечном продукте увеличивается, но нет четкого представления о составе этих фаз, природе образования и влиянии на качество агломерата В диссертации по литературным данным описаны представления о ферритных фазах агломератов, которые принято называть алюмосиликоферритами, поскольку они являются промежуточными членами ряда сложных твердых растворов

Глава 3. Методики и аппаратура, используемые в работе.

Полупромышленные спекания агломератов проводились на рудоиспытательной станции ММК Холодная прочность определялась по ГОСТ 15137-77 Оценка восстановимое™ и размягчаемости агломератов выполнялись в МИСиС по методикам института Для исследования минералогического состава агломератов применялась не только оптическая микроскопия, но и рентгеноспектральный микрозондовый анализ, а также мессбауэровская спектроскопия

Глава 4. Влияние генезиса железорудных компонентов шихты на качество агломератов.

Современные представления о влиянии генезиса железорудных компонентов шихты на качество агломерата.

Одним из важных факторов, напрямую влияющих на качество агломерата, является минералогический состав железорудных компонентов шихты, который определяется их происхождением На большинстве металлургических предприятий преобладающими по генезису железорудными компонентами являются железистые кварциты, магнетитовые скарны и техногенные компоненты Поэтому в данной работе особое внимание уделено именно этим генетическим типам

Некоторыми исследователями проделан большой объем работы по обобщению результатов и изучению общих принципов формирования агломератов из разных генетических типов руд и показано, что на конечный минералогический состав агломерата наибольшее влияние оказывает показатель основности шихты, содержание углерода, технологические параметры режима спекания и только затем генетическая принадлежность железорудных компонентов шихты

Большой интерес представляют железосодержащие техногенные компоненты, вовлечение которых в агломерационный процесс в последнее время заметно увеличивается В настоящее время они перестали рассматриваться только как источник экологической опасности и являются полноценным железорудным сырьем Их переработка при агломерации лимитируется степенью сложности подготовки, содержанием вредных примесей и влиянием на технико-экономические показатели аглодоменного производства

Большинство работ по изучению влияния генезиса железорудных компонентов аглошихты на качество агломерата сводится к изучению агломератов с разным содержанием руды/концентрата определенного месторождения или техногенного продукта для условий конкретного предприятия Это затрудняет сопоставление результатов разных исследователей и приведете их к одной общей схеме

Планирование эксперимента и основные характеристики агломератов.

На ММК в настоящее время агломерат производят из сложной по составу многокомпонентной шихты Суммарное количество аглоруд и концентратов различных генетических типов порой достигало 15-20, часто менялось и их соотношение в шихте. Поэтому в условиях меняющейся сырьевой базы представляется важной задача изучения влияния основных генетических групп железорудных составляющих аглошихты на процесс спекания и качество готовой продукции в условиях ММК низкий агломерационный слой и сложная по составу многокомпонентная шихта

Компоненты железорудной части промышленной аглошихты ММК можно разделить на три основных генетических типа К первому типу

относятся магнетитовые скарны S (месторождения Соколовско-Сарбайское, Магнитогорское, Коршуновское и др), ко второму - железистые кварциты Q (месторождения Михайловское, Лебединское, Стойленское и др) Третья составляющая железорудной части агломерационной шихты представлена смесью техногенных компонентов W (колошниковая пыль, шламы ВФУ1 и аглофабрик, отмагниченный конвертерный шлак, окалина, агломерационная мелочь, отсев окатышей) В среднем на ММК при производстве агломерата общий расход техногенных компонентов, без учета возврата, составляет 150 250 кг/т агломерата Для оценки влияния каждой генетической группы на качество агломерата была выполнена серия полупромышленных спеканий Для изучения генетической аглосистемы применили метод симплекс-центроидного планирования Расположение исследуемых агломератов в системе «S-Q-W» представлено на рис 1 Технологические условия спекания для всех образцов были идентичны Основность агломератов была приближена к промышленной и составляла 1,6, количество возврата - 25 %, влажность аглошихты - 7,3 % Содержание общего углерода С0бЩ - 4,3 %, исходя из этого, задавался расход коксика, расход извести составлял 3 % от железорудной части шихты, согласно промышленным условиям получения агломерата на ММК Компонентный и химические составы аглошихт и агломератов представлены в таблицах J 3

з

1

2

S

Q

Рисунок 1. Положение исследуемых агломератов в генетической аглосистеме

1 Шламы мокрой газоочистки доменного цеха, обезволенные на вакуум-фильтрационной установке ВФУ

Компонент1 Геосщ ЕеО СаО 810; МяО АЬОэ в Р Собш га

Концентрат ссгпо 65,8 29,8 1,3 4,0 0,9 1.4 0,400 0,009 — 0,015

Концентрат МихГОК 65,1 24,8 0,30 8,8 0,2 0 1 0,046 0,020 — 0,006

Концентрат ММК 62,3 23,1 2,3 6,3 1,2 1.5 1,5 0,014 — —

Концентрат ЛебГОК 67,2 22,2 0,3 5,2 0,3 0,2 0,015 0,012 — —

Аглоруда ММК 51,3 20,0 4,4 14,6 1.3 4,0 1,040 0,048 — 0,016

Аглоруда МихГОК 54,0 5,4 1,7 15,4 0,4 1,4 0,680 0,022 — 0,014

Аглоруда СГОК 56,2 17,0 0,9 8,6 0,4 1,6 0,232 0,060 — 0,009

Агломелочь и окалина 63,2 54,6 5,8 3,7 1,2 1.1 0,085 0,020 0,1 0,031

Коюшниковая пыль и шлач ВФУ 52,6 11,8 5,0 5,9 1,0 1,5 0,168 0,020 9,4 0,610

Переработанный конвертерный шлак 39,2 12,0 19,5 15,9 6,7 4,1 0,167 0,212 — —

Известь 0,2 н/о 89 0 0,3 7,2 0,3 н/о н/о н/о н/о

Известняк 0,1 н/о 51,3 0,2 2 9 0,1 н/о н/о н/о н/о

Доломит 0,2 н/о 32 4 0,7 19,2 0,1 н/о н/о н/о н/о

Возврат 55,0 15,0 10,0 6,2 1.6 1,5 0,081 0,031 0,2 0,050

Коксик 0,9 н/о 07 5,8 0,3 3,1 0,510 0,051 85,0 н/о

Таблица 2. Компонентный состав агломерационных шихт, кг/100 кг

аглошихты

Компонент Генетический тип Агломерат

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

К-т ссгпо Б 41,2 19,4 — — — 22,4 20,8 10,2 10,8 13,9

К-т МихГОК 0 — 19,4 36,7 21,0 — — 10,4 20,4 10,8 13,9

А/р ММК Б 18,4 8,7 — — — 10,0 9,3 4,6 4,9 6,2

А/р МихГОК О — 8,7 16,4 9,4 — — 4,6 9,1 4,9 6,2

Агломелочь и окалина — — — 14,8 34,5 15,8 7,3 7,2 15,2 9,8

Колошниковая пыль и шлам ВФУ — — — 12,0 28,0 12,8 5,9 5,8 12,4 7,9

Переработанный конвертерный шлак — — — 3,7 3,6 3,9 1,8 1,8 3,8 2,4

Известь — 1,8 1,7 1,6 1,9 2,2 2,0 1,9 1,8 1,9 1,9

Известняк — 8,5 12,1 15,2 8,7 - 4,5 8,7 10,5 6,7 8,7

Возврат — 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0

Коксик — 5,0 5,0 5,0 3,7 1,8 3 6 43 3,8 3,6 4,1

ИТОГО — 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

1 Условные обозначения концентрат - далее к-т, аглоруда - далее а/р н/о - не определялось

9

Показатель Агломерат

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ре„ш 55,8 56,5 53,9 55,0 57,3 56,5 54,1 54,2 54,8 54,5

РеО 20,0 26,5 15,3 18,5 27,9 22,3 20,7 15,8 20,9 17,6

БЮ, 7,9 6,7 8,3 7,8 6,1 6,6 7,2 7,3 8,0 7,3

АЬО, 2,1 1,4 1,1 1,5 1,8 2,0 1,7 1,3 1,2 1,5

СаО 12,4 11,0 13,5 12,1 10,0 10,3 11,5 11,9 13,0 12,0

Мко 1,4 1,7 1,4 2,0 2,2 1,9 1,5 1,4 1,3 1,6

2п 0,022 0,038 0,014 0,021 0,063 0,040 0,031 0,028 0,041 0,034

СаО/БЮ; 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6

Металлургические свойства агломератов генетической аглосистемы.

Основные показатели оценки качества агломератов представлены в таблице 4

Таблица 4 Металлургические свойства агломератов

Показатель Агломерат

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

С,% 57,0 58,9 58,0 57,7 71,2 65,7 59,7 59,5 60,1 58,7

&% 5,1 4,7 4,7 8,5 5,7 5,9 6,3 3,6 5,6 5,3

80,0 85,5] 78,3 73,6 1 67,4 74,4 87,4 80,2 78,6 86,4

в - холодная прочность по ГОСТ 15137-77 (выход фракции +5 мм), %,

g - сопротивление истиранию по ГОСТ 15137-77 (выходфракции -0,5 мм), %,

Ш - степень восстановления по методике МИСиС, %

На рисунке 2 представлены диаграммы металлургических свойств Для построения диаграмм был использован симплекс-центроидный метод и получены уравнения 1

а) Для холодной прочности выбрана квадратическая модель (Я2=0,9761, 5=16,13)

<7 = 56,98-з + 58,18-ч + 71,06-ь> + 6,47+ 5,54-5-н> - 27,25- 30,09-$-ц-к

б) Для восстановимое™ выбрана специальная кубическая модель (Я2=0,9158, 5=29,33)

Ш = 80,40-б + 77,91-д + 67,31-н> + 25,45-*-д + 4,62-ь-п + 0,09-д-ь> + 148,63-Б-д-п

' Я2 - коэффициент детерминации, <5 - среднеквадратическая ошибка, ц, к - доля того или иного компонента в железорудной части шихты, Ш, С, — металлургические свойства, соответствующие данной точке генетической аглосистемы

Сравнительный анализ минералогического состава и металлургических свойств агломератов, полученных из железорудных шихт различных генетических типов.

При одинаковой основности агломератов, содержании С0бЩ в шихте и технологических условиях спекания факторами, определяющими минералогический состав и металлургические свойства агломератов, становятся соотношение в аглошихте железорудных компонентов разных генетических типов, количество и состав образующегося расплава, скорость его охлаждения, а также отношение С02/С0 в газовой фазе

Для всех изученных образцов агломератов характерно наличие следующих основных минеральных фаз магнетит Ре$04, алюмосиликоферриты кальция, силикатная фаза, в том числе Са28104 и стеклофаза Методом мессбауэровской спектроскопии было найдено распределение Реобш между основными фазами агломератов (табл 5).

Преобладающей фазой во всех агломератах основности 1,6 является магнетит Количественное соотношение силикатных и алюмосиликофсрритных фаз определяется генетической принадлежностью исходных компонентов железорудной части аглошихты

Таблица 5. Распределение Реобщ между фазами в агломератах по данным __ мессбауэровской спектроскопии, %_

Агломерат РСобщ Гематит Магнетит Силикаты, содержащие Ре" Алюмосиликоферриты кальция

1 55,8 2,1 42,9 2,6 8,2

2 56,5 3,3 44,7 1,5 7,0

3 53,9 2,0 42,3 0,5 9,1

4 55,0 1,5 42,1 1,7 9,7

5 57,3 0,2 42,6 11,1 3,4

6 56,5 0,7 41,8 10,9 3,1

10 54,5 1,1 43,1 1,3 9,0

Наименьшая глубина взаимодействия компонентов шихты характерна для агломерата № 3, спеченного из руд и концентратов железистых кварцитов В нем сохраняется структура остаточных компонентов аглошихты в виде зерен природного кварца, что подчеркивает незавершенность процесса минералообразования при производстве агломерата, которая связана с особенностью фазового состава железистых кварцитов, где основной кремнийсодержащей фазой является тугоплавкий кварц Присутствующие в небольшом количестве низкотемпературные силикаты оказывают на процесс расплавообразования незначительное влияние Особенно это актуально для агломерации в низком слое, где приходится недостаточно времени на твердофазные процессы Железистые кварциты содержат много 8Ю2, поэтому на офлюсование агломерата до заданной основности расходуется наибольшее количество известняка, разложение которого требует больших

затрат тепла Агломераты из кварцитов наиболее окислены по сравнению со всеми исследованными образцами, так как в процессе их спекания при охлаждении расплава в них образуются алюмосиликоферриты кальция преимущественно в ассоциации с Са^гО* (рис 3) На стеклофазу агломерата из железистых кварцитов приходится незначительное количество Реобщ (0,5 %)

Агломерат №1 спечен из скарновых руд и концентратов Его микроструктура отличается от агломерата №3 большей глубиной взаимодействия компонентов шихты, что обусловлено, в первую очередь, наличием легкоплавких минералов и меньшим расходом известняка на офлюсование Характерным отличием агломерата из скарнов является несколько большее содержание фазы СсЛО^ и меньшее, чем в агломерате из кварцитов, алюмосиликоферритов кальция Как показали данные рентгеноспектрального микрозондового анализа, в составе стеклофазы агломерата из скарнов локально встречается железистый мелилит Ca2(Mg,Fe)[(Sl,Al)20^] По данным мессбауэровской спектроскопии на силикатные фазы агломерата №1 приходится 2,6 % Ре0бщ

Агломерат №5, спеченный из техногенных компонентов, принципиально отличается в структурном отношении от агломератов из природных руд Его микроструктура представлена плотными, крупнокристаллическими образованиями магнетита в стеклофазе с мелилитом и дендритами мегнетита, образовавшимися при охлаждении высокожелезистого силикатного расплава (рис 4) Гематит и алюмосиликоферриты кальция встречаются в небольшом количестве по краям пор, практически отсутствует Са25г04 Агломерат из смеси техногенных компонентов - высокозакисный По сравнению с агломератом из скарнов в силикатной связке этого агломерата оптически наблюдается больше мелилита По данным мессбауэровской спектроскопии отмечено, что с ростом РеО в генетической аглосистгме происходит перераспределение железа не связанного с магнетитом, между силикатами и алюмосиликоферритами кальция Поэтому на силикаты агломерата из техногенных компонентов приходится большое количество Ре„бЩ - 11,1 % (рис 5), что составляет 1/5 часть от содержания всего железа в агломерате Примечательно, что для производства этого агломерата понадобилось меньше всего коксика, так как смесь техногенных компонентов содержит углерод. По данным рентгеноспектрального микрозондирования в агломерате №5 количество изоморфных примесей в решетке магнетита значительно выше, чем в агломератах из природных руд Необходимо отметить, что этот агломерат содержит наибольшее количество Ъа., так как основной приход Ъх\ осуществляется со шламами

Различия в минералогическом составе изученных агломератов существенно повлияли на их металлургические свойства Высокая холодная прочность агломерата №5 обусловлена его плотной крупнокристаллической

микроструктурой, а также наличием преимущественно двухфазной системы «магнетит - силикатная связка» Наименьшую прочность имеет агломерат из скарнов и чуть большую из кварцитов Это связано с наличием в агломератах фазы Ca:Si04 и микротрещин

Обладая высокой холодной прочностью, агломерат из техногенных компонентов имеет наименьший показатель восстановимости, так как плотная микроструктура агломерата препятствует проникновению газа-восстановителя к зернам магнетита, к тому же, большое количество Feo6lu связанного с силикатами и наличие в магнетите твердых растворов понижают восстановимость

В генетической аглосистеме при добавлении техногенных компонентов к природным рудам увеличивается глубина взаимодействия компонентов шихты Добавление к скарнам техногенных компонентов в соотношении 1 1 позволило получить крупнокристаллический магнетитовый агломерат в системе «S-W», с равномерно развитой силикатной связкой в виде мелилита и стеклофазы с Ca2Si04 Агломерат №4 относится к системе «Q-W» и спечен при равном соотношении техногенных компонентов и кварцитов В нем сохраняются структурные особенности агломерата, полученного из одних кварцитов Оптически в этом агломерате наблюдается чуть большее количество Ca2Si04, чем в агломерате №3 Для двухкомпонентных аглосистем «S-fV» и «Q-W» характерно увеличение содержания FeO в сторону техногенных компонентов При добавлении техногенных компонентов к шихтам из природных руд и концентратов снижает восстановимость агломератов Показатель холодной прочности увеличивается при добавлении техногенных компонентов к скарнам и практически не изменяется при добавлении к железистым кварцитам, поскольку в готовой продукции остаются неусвоенные компоненты шихты

Агломерат №2 спечен из природных руд и концентратов двух разных генетических типов в соотношении 1 1 в системе «S-Q» Содержание Ca2Si04 значительно меньше, чем в агломератах №1 и №3 При равном сочетании скарнов и кварцитов в аглошихте холодная прочность и восстановимость агломерата возрастают

Минералогический состав агломератов №7 №10, спеченных из трех генетических типов, представлен преобладающими фазами магнетитом, алюмосиликоферритами кальция, стеклофазой и Ca2Si04, содержание которого уменьшается с увеличением техногенных компонентов в аглошихте С увеличением техногенных компонентов в железорудной части шихты существует тенденция уменьшения восстановимости и роста холодной прочности

Изучение генетической аглосистемы позволяет утверждать, что при одинаковом содержании Собщ в шихте и основности преобладающим фактором, влияющим на минералогический состав и металлургические свойства агломератов, является генетическая принадлежность железорудных

Рисунок 3.

Фрагмент микроструктуры агломерата из железистых кварцитов: 1 - магнетит. 2 - игольчатая форма алюмосичикоферритов в ассоциации с Са^ЗЮ/. 3 -пластинчатая форма алюмостикоферритов. 4 -стекяофаза с Ся-ЯО,. отраженный свет, увеличение х 200.

Рисунок 4.

Фрагмент микроструктуры агломерата из техногенных компонентов:

1 —магнетит,

2 -магнетит дендритной формы.

J — мелинит в стекюфазе. отраженный се«т. уег шчение

х 200.

Рисунок 5. Количество Рс0йщ в агломерате, приходящееся на силикатные фазы и алюмосилнкоферриты кальция, по данным мессбауэровской спектроскопии.

компонентов шихты Установлено и объяснено влияние каждого генетического типа на минералогический состав и металлургические свойства агломератов основности 1,6 для сырьевых и технологических условий ММК, что дало возможность выделить наиболее эффективное соотношение этих типов в промышленной шихте для производства агломерата данной основности Исходя из оценки полученных тенденций изменения металлургических свойств в генетической аглосистеме, целесообразно на ММК придерживаться соотношения в шихте трех генетических типов приблизительно соответствующего изученным полупромышленным агломератам №6 .9

Глава 5. Влияние основности на качество агломератов.

Современные представления о влиянии основности на металлургические свойства и минералогический состав агломератов.

С началом использования офлюсованного агломерата в доменной плавке совместно с окатышами различной основности оставался не ясным вопрос об оптимальной основности агломерата В России производят окатыши низкой основности преимущественно из концентратов железистых кварцитов, поэтому повышение основности агломерата стало обычным явлением Изменение основности шихты в первую очередь сопровождается изменением фазового состава агломерата

Много работ посвящено изучению минералогического состава и металлургических свойств агломератов разной основности для условий конкретных комбинатов В диссертации эти работы рассмотрены подробно по литературным данным Многие исследователи при изучении агломератов основности до 3,0 отмечали падение холодной прочности в определенных интервалах основности, назовем такой интервал интервалом критической прочности агломерата Считается, что агломератам, относящимся к интервалу критической прочности, соответствует многофазный состав и что наличие в их составе значительного количества фаз, имеющих разные коэффициенты термического расширения, температуры плавления и кристаллизационную способность, должно способствовать появлению внутренних напряжений при охлаждении Падение прочностных свойств также связывают с наличием нестабилизированного Са28Ю4 и неусвоенной извести С увеличением основности агломератов рост их холодной прочности после достижения критического минимума многие авторы связывают с увеличением в минералогическом составе ферритных фаз Тем не менее, единого мнения о свойствах, природе и особенностях образования этих фаз в промышленных агломератах разной основности не существует.

Основные характеристики исследуемых агломератов системы «основность - свойства».

На ММК основность промышленного агломерата в последние годы варьируется от 1,3 до 2,2 Для условий ММК была проведена серия полупромышленных спеканий агломератов разной основности, основные характеристики которых представлены в таблицах №1, №6 7

Таблица 6. Компонентный состав агломерационных шихт, кг/100 кг аглошихты

Компонент Агломерат

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

К-тММК 6,1 5,7 6,1 5,9 5,4 5,6 4,8 5,3 5,3 5,1 4,1 3,4

К-т ссгпо 31,2 8,6 27,3 19,3 17,2 26,5 23,9 23,3 23,3 26,7 28,7 30,8

К-т МихГОК 5,9 9,0 5,9 5,7 5,2 5,5 5,8 5,1 5,1 4,3 3,8 3,7

К-тЛебГОК 7,8 7,2 7,8 7,5 6,9 7,2 3,2 6,9 6,9 6,1 5,2 4,0

А/р МихГОК 0,7 16,4 4,6 10,0 10,0 1,6 6,0 3,1 3,1 3,4 4,7 3,0

А/р ММК 3,6 3,2 3,6 3,3 3,0 3,2 2,9 3,0 3,0 1,2 2,4 2,3

А/р СГОК 1,6 2,4 1,6 2,5 2,3 2,4 4,8 2,2 2,2 1,3 1,4 1.3

Агломелочь и окалина 5,0 4,6 5,0 4,8 4,4 4,6 2,9 4,3 4,3 3,6 3,1 3,1

Колошниковая пыль и шлам В ФУ 3,3 3,1 3,3 3,2 2,9 3,1 2,3 2,9 2,9 2,8 2,4 2,3

Переработанный конвертерный шлак 1,4 1,3 1,4 1,3 1,2 1,3 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1

Возврат 24,9 25,0 24,9 25,0 25,0 25,0 24,5 25,0 25,0 24,7 24,6 24,9

Известняк 0,4 5,6 0,4 3,1 9,5 6,6 9,7 10,6 10,6 12,6 10,9 12,5

До томит 2,1 1,8 2,1 1,9 0,9 1,1 1,1 0,8 0,8 0,8 1,2 1,1

Известь 2,0 1,9 1,9 2,0 1,8 1,9 1,8 1,8 1,8 1,7 1,7 1,7

Коксик 4,0 4,2 4,1 4,5 4,3 4,4 5,1 4,5 4,5 4,6 4,7 4,8

Таблица 7. Химический состав агломератов

Показатель Агломерат

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Реосш 59,2 55,7 59,4 55,6 54,6 56,5 55,4 54,9 54,5 55,5 52,8 51,4

БеО 19,5 18,6 21,2 21,7 17,2 17,6 17,9 18,0 21,9 16,2 11,2 11,6

Ре203 63 1 59,0 61,4 55,5 59,0 61,3 59,4 58 55 53,7 61,4 63,1 60 6

ею-. 6,7 8,4 63 6,8 7,4 6,5 7,2 68 66 5,7 56 4,9

АЬО, 1 4 1,6 1 6 1.5 1,6 1,5 1,7 1,6 1,6 1,4 1,6 1,5

СаО 7,1 104 7,7 8 8 11.9 10 1 11.5 12,6 12 7 13,1 14,5 15,2

мко 1.7 1,8 1,7 1,7 1,9 1,9 1,7 2,0 1,9 1,8 2,3 2,3

СаО/51Сь 1,1 1,2 1,2 1,3 1,6 1,6 1,6 1,9 1,9 2,3 2,6 3,1

Металлургические свойства агломератов системы «основность -свойства».

Результаты оценки качества агломератов системы «основность -свойства» приведены в таблице 8, на рисунках 6 7 показана тенденция изменения металлургических свойств с ростом основности аглошихты По опытным точкам проведена линия тренда и показано уравнение регрессии

Для технологических и шихтовых условий ММК интервал критической прочности имеет границы основности 1,4 1,8, минимум прочности приходится на основность 1,6 Отмечено, что максимум восстановимости находится в пределах интервала критической прочности, при этом наибольшей восстановимостью обладают агломераты основности от 1,5 до 2,3 Полученные тенденции вполне закономерны и объясняются изменением минералогического состава агломератов с ростом СаО в шихте

Таблица 8 Металлургические свойства агломератов разной основности

Показах Агломерат

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

59,6 61,1 62,8 60,8 56,9 56,0 56,5 61,1 65,0 66,5 66,1 75,5

&% 6,7 5,8 6,3 5,8 4,9 5,7 5,5 4,8 4,7 5,1 4,3 3,8

ш, % 66,4 н/о н/о 68,1 93,7 н/о н/о н/о 92,8 87,6 79,2 59,6

Механизм минералообразования в агломератах разной основности.

Общеизвестно, что при низкой основности (1,1 1,2) статистически преобладающими минералами железорудного агломерата являются магнетит, силикатные фазы и стекло. Фрагмент минералогического состава низкоофлюсованных агломератов представлен на рисунке 8

Расплавы, формирующиеся в разных объемах агломерата, отличаются по своему составу и представляют многокомпонентную систему При этом относительное количество оксидов железа в них существенно ниже, а содержание СаО, ЗЮг, А1203, М§0 выше, чем в составе исходной шихты, поскольку большая часть рудных зерен проходит лишь через пластичное состояние Существенной особенностью агломерационных расплавов является то, что они содержат различное количество Ре2+ и Ре3+, которое изменяется в зависимости от парциального давления кислорода Известно, что в системе Ре20з-Ре0-Са0-8102 активность ионов кальция повышается в присутствии Ре3+, а активность кремния — при преобладании в расплаве ионов Ре2+ Поэтому при равном соотношении оксидов кальция и кремния конечный продукт кристаллизации агломерационного расплава зависит от уровня парциального давления кислорода при охлаждении высокое его значение способствует ферритообразованию, низкое — образованию силикатов В высокоофлюсованных агломератах, независимо от уровня парциального давления кислорода, в присутствии большого количества Са2+ активируются ионы Ре3+

78.0 76,0 74.0 72.0 70.0 68.0 5! 66.0 О 64.0 62,0 60.0 Ев.О 56,0 54,0 52,0

1.0 12 1.4 1,6 1,8 2,0 2.2 2 А 2,6 2.6 3.0 22 Основность

Рисунок 6. Влияние основности на холодную прочность агломератов: Л - коэффициент детерминации, у-холодная прочность (С), х- основность

Рисунок 7. Влияние основности на восстановимость агломератов:

И' - коэффищент детерминации, у - степень восстановления (Я!) х - основность

,0 12 1,4 1.6 1.8 2.0 22 г.4 г,6 2.8 3.0 32 Основность

у - эдотас' - 50,077* 242.74« ■ 107.84 И! ■ 0.9047

Рисунок 8. Фрагмент

минералогического

состава

ни зкоофлта со ванных агломератов:

/ - магнетит:

2 - стеклОфаза, отраженный свет, увеличение х 200.

При исследовании полупромышленных и промышленных агломератов было отмечено, что по сравнению с агломератами низкой основности в агломератах основности 1,4 1,9 при спекании заметно увеличивается количество расплава, основность которого повышается, а при охлаждении в этих агломератах образуются принципиально иные минеральные композиции Преобладающей фазой агломератов этой основности остается магнетит Оптически в образцах наблюдается стеклофаза, Сс^ЯгО^ и алюмосиликоферритные фазы, отличающиеся морфологически, игольчатые и пластинчатые кристаллы (рис 9) Обе морфологические формы алюмосиликоферритов кальция диагностировались и ранее некоторыми исследователями, но не были детально изучены, а также оставался не ясным механизм их образования в процессе агломерации Методом рентгеноспектрального микрозондирования установлено, что пластинчатые и игольчатые алюмосиликоферриты в агломератах основности 1,4 1,9 отличаются по химическому составу, главным образом, по содержанию железа и кальция (табл 9), и представляют собой широкую гамму твердых растворов на основе полукальциевого феррита СаРе407 (А5СР2), образующегося в малоизученной системе «Ре20з-Ре0-Са0-8102-А120з-MgO» Образование двух морфологических форм приурочено к разным по химическому составу объемам остывающих расплавов

Пластинчатые образуются в объемах с минимальным

содержанием расплава и приурочены к зернам магнетита Эти алюмосиликоферриты образуются за счет железа магнетита, в результате взаимодействия расплава с его зернами

Из объемов высококальциевого железосиликатного расплава образуются игольчатые формы АБСР? Эти алюмосиликоферриты формируются за счет железа расплава После их кристаллизации из остаточного высококальциевого расплава следующими выпадают дендриты Са2БЮ4 {рис 10) В результате кристаллизации Са28Ю4 основность остаточного расплава снижается и на его месте при охлаждении остается стеклофаза Такая последовательность кристаллизации объясняет наличие большого количества Са^Ю4 в агломератах этой основности Оптически было установлено, что игольчатая форма кристаллизации алюмосиликоферритов встречается только в агломератах основности 1,4 1,9 и только в ассоциации с Са2ЗЮ4 Максимальное содержание этой композиции наблюдалось в образцах основности 1,6 С ростом основности от 1,6 до 1,9 количество игольчатых алюмосиликоферритов в ассоциации с Са2БЮ4 сокращается, а среди ферритных фаз преобладает пластинчатая форма

От 1,9 до основности 2,3 в составе агломератов происходит постепенное уменьшение АБСР2, поскольку начинают образовываться алюмосиликоферритные фазы с более высоким содержание кальция сначала

на основе однокальциевого феррита СаРе204 (АЯСР), а затем на основе двукальциевого феррита Са2Ре2д5 (А8С2Р)

Алюмосиликоферриты на основе СаРе204 постепенно появляются в агломератах, начиная с основности 2,3, и имеют с АБСР2 одинаковую отражательную способность, что не позволяет различить эги фазы оптически

При основности 2,6 в агломератах полностью пропадают АБСР2, и основной связкой зерен магнетита становятся алюмосиликоферриты на основе однокальциевого и двукальциевого ферритов в ассоциации с трехкальциевым силикатом (алитом) Са^Ю5 (рис 11)

В таблице 10 представлены результаты, полученные методом мессбауэровской спектроскопии, и показана эволюция алюмосиликоферритных фаз в изученных агломератах с ростом основности Алюмосиликоферритные фазы в агломератах разной основности, помимо мессбауэровской спектроскопии, диагностированы методом рентгеноспектрального микрозондирования, по данным которого рассчитаны кристаллохимические формулы атомосиликоферритов {табл 9) Отмечено, что АБСР2 образуются в системе «РегОз-РеО-СаО-ЗЮг-А^Оз-Л^О», в то время как в составе АБСР и АБС2Р отсутствуют БеО и М§0 Все изученные алюмосиликоферритные фазы характеризуются практически одинаковым содержанием алюминия В настоящей работе на образцах высокоофлюсованных агломератов впервые было установлено наличие твердых растворов на основе одно- и двукальциевого ферритов в системе «РегОя-СаО-БЮг-АЬОз», ранее считалось, что эти фазы не образует твердых растворов Увеличение основности шихты до 3,1 приводит к практически полному перераспределению силикатообразующих компонентов между магнетитом, алюмосиликоферритами кальция и алитом

Взаимосвязь фазового состава н металлургических свойств агломератов разной основности.

Вопрос влияния основности на металлургические свойства агломерата изучен достаточно широко многими исследователями, работы которых привели к похожим выводам, но причины такого изменения металлургических свойств до конца оставались не ясными В диссертации показано, что наличие интервала критической прочности закономерно и объясняется присутствием в составе агломератов игольчатой формы АБСР2, которая кристаллизуется исключительно в ассоциации с Са2БЮ4 В этом интервале минералогический состав резко изменяется и носит переходный характер от низкоосновного к высокоосновному Для разных технологических и шихтовых условий интервал критической прочности будет соответствовать такой интервал основности агломератов, при которой в их составе имеются алюмосиликоферриты на основе СаРе407 Максимум восстановимости находится в пределах интервала критической прочности, это связано с рыхлой микроструктурой агломератов, которая не препятствует

Таблица 9. Химический состав и расчетные кристаллохимические формулы алюмосиликоферритных фаз _ агломератов по данным рентгеноспектрального микрозондирования____

Осн агл. РС^га РеО Ре203 СаО Л1г03 MgO Формула* Фаза

1,6 51,3 1,6 71,6 14,3 7,8 3,3 0,3 (Са0, <№Ко, юРео.оа)] ¡гА 10. обРе0 79)407 ЛЗСР; (игол)

51,4 — 73,5 14,7 7,1 2,9 0,5 (Сао^Еом) 1(^10.1 ¡А1о,о5рео,82)40?

61,0 6,7 79,8 7,5 2,0 2,5 1,8 (Са0,49^о.мРео,и) 1($1о.озА1о,тРе0,92)407 АБСРг (пласт )

57,0 6,3 74,5 10,9 11,1 3,2 1,1 (Са0,6}Що.тРео, 2я)]($1о. 15А 10,о5^е0 75)407

1,9 52,4 — 75,0 15,4 6,6 2,8 0,3 (Са0,97^0.03)1(^0. ,А1оо5рео.8з)407 Л5СГ2 (игол)

59,7 4,6 80,2 10,3 2,1 2,3 1,0 (Сао^МхопдРеп^^^омМо.мРео,97)407 ЛЯСГ, (пласт )

2,3 57,5 2,0 79,4 11,7 3,7 2,7 0,3 (Са„ 7sMgo.mFcn.il)](&о,огА1о.о5рео,8<))407 Л$СИ2 (пласт)

45,1 — 64,5 27,1 5,5 2,9 — Сао, 98($10.09А 1о. 83)204 ЛЯСР (пласт)

3,1 34,4 — 51,0 41,2 3,2 3,3 — Са197(Б1о,о7А1о,о9рео.8з)205 (пласт)

32,9 — 49,0 42,8 3,2 4,3 — Са2,о^1о.о7А1о.11^^0.19)205

40,2 — 57,4 27,3 6,7 2,9 — С<*1.оз($1о.12А1о,обРео,78)204 А5СР (пласт )

* Рс11бщ рассчитано на РеО и Ре2СЬ Количеством РеО задавались исходя из формулы феррита Л0ВгаОр, где в группу В входили ЯГ группу Л - Са2+, Для расчета Л ¿О7., т=4, п=1, для ЛЯСРт=2, п=1, для АЯС^ т=2, п=2 А13+ и Ре3+, в

Таблица 10. Распределение Ре0бЩ по фазам в агломератах разной основности по данным мессбауэровской

спектроскопии

Агломерат Основность Ге„бЩ Распределение Ре,*,,, по фазам

Ре2Оз Ре304 Силикаты АБСРг АвСР А8С2Р

И 1,1 59,2 5,30 48,80 3,90 1,20 — —

12 1,2 55,7 2,10 50,20 1,50 1,80 — —•

14 1,3 55,6 4,00 44,90 5,00 1,80 — —

15 1,6 54,9 3,60 40,80 6,60 3,60 — —

18 1,9 54,5 1,60 42,20 3,30 7,40 — —

20 2,3 55,5 2,70 44,20 3,10 4,30 1,30 —

21 2,6 52,8 — 43,60 3,00 — 3,40 2,90

22 3,1 51,4 — 39,60 2,80 — 3,80 5,20

Рисунок 9. Фрагмент участка микроструктуры агломератов основности 1,4..,],9:

1 — магнетит;

2 -— пласт начатый А ЗСр2; j — игольчатый А8С.Р^ в ассоциации с Сл.-Л'/О,,, отраженный свет, увеличение х 200

Рисунок 10. Ассоциация игольчатых

алюмосиликоферрптов с Са£Ю4 в агломератах основности 1,4,..1,9: ! — магнетит; 2 — игольчатый А5СР2; í — СаЛС>1 в стеклофазе, отраженный свет, увеличение * 1000

Рисунок II. Фрагмент минералогического состава агломератов основности 2,6...3,1: / — магнетит; 2 — "_■/". 3 — алит, отраженный свет, увеличение х500

прохождению газа-восстановителя к зернам железосодержащих минералов К тому же известно, что высокожелезистые алюмосиликоферриты на основе СаРе407, в особенности игольчатая модификация, имеют показатели восстановимости больше, чем магнетит и высококальциевые алюмосиликоферриты на основе одно- и двукальциевых ферритов

Для шихтовых и технологических условий ММК интервал критической прочности соответствует основности от 1,4 до 1,8 Минимальную прочность имеет агломерат основности 1,6, в минералогическом составе которого распространена композиция игольчатых АБС!72 в ассоциации с СдЛС^ Использование такого агломерата в промышленности рекомендуется исключить Для этого необходимо соответствующим образом подбирать основность и количество окатышей в доменной шихте, чтобы производить агломерат низкой (1,1 1,2) или высокой (1,9 2,3) основности, или использовать в доменной шихте помимо окатышей два вида агломератов разной основности (1,1 1,2 и 1,9. 2,3) в необходимом соотношении Использование в доменной шихте прочных агломератов разной основности в необходимом соотношении при применении современных методов загрузки доменной печи позволит повысить эффективность доменной плавки

ВЫВОДЫ

1 В работе установлено влияние трех основных генетических типов железорудных компонентов на минералогический состав и металлургические свойства агломератов основности 1,6 для сырьевых и технологических условий ММК Предложена гипотеза определяющего влияния генетических типов железорудных компонентов шихты на качество агломератов одинаковой основности

2 Применение симплекс-центроидного метода для анализа качества агломератов, спеченных из многокомпонентных шихт, позволило получить диаграммы, отражающие тенденцию изменения металлургических свойств агломератов Применение диаграмм подобного типа может быть использовано для производства агломератов с заранее заданными свойствами

3 Для оценки степени развития окислительно-восстановительных процессов при спекании агломератов генетической системы, методом мессбауэровской спектроскопии было найдено распределение общего железа между основными фазами агломератов и количественный анализ Бе3+ и Ре2+

4 Анализ данных рентгеноспектрального микрозондирования фазы магнетита позволил установить, что с увеличением глубины взаимодействия компонентов шихты в решетке магнетита агломератов основности 1,6 возрастает количество изоморфных примесей, что отражается на металлургических свойствах агломератов и в первую очередь на

восстановимости Наибольшее количество примесей содержат магнетиты агломерата, целиком спеченного из техногенных компонентов

5 Методами рентгеноспектрального микрозондирования и мессбауэровской спектроскопии диагностированы алюмосиликоферритные фазы промышленных и полупромышленных агломератов Было установлено, что две различные морфологические формы алюмосиликоферритов на основе полукальциевого феррита (игольчатая и пластинчатая) имеют отличия в своем химическом составе, находясь в пределах области твердых растворов на основе полукальциевого феррита в системе «РсгОз-РеО-СаО-БЮг-А^Оз-

6 Предложен новый механизм ферритообразования в процессе агломерации шихт разной основности, заключающийся в последовательном образовании алюмосиликоферритных фаз на основе полу-, одно- и двукальциевого ферритов

7 Установлены причины падения холодной прочности в узком интервале основности агломератов и доказано, что неизбежное образование Са28Ю4, является следствием первичной кристаллизации из расплава алюмосиликоферритов на основе СаРе407, результатом чего является появление интервала критической прочности Отмечено, что двукальциевый силикат в агломератах основности 1,4 1,9 встречается исключительно в ассоциации с игольчатой формой этих алюмосиликоферритов

8 Применительно к технологическим и шихтовым условиям ММК установлен интервал критической прочности агломератов, соответствующий основности 1,4 1,8 Рекомендовано избегать промышленного производства агломерата основности 1,6, который имеет наименьший показатель холодной прочности из-за наличия в его минералогическом составе композиции игольчатых А8СР2 в ассоциации с Са2Б104

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Новые подходы к повышению качества железорудного сырья / Малышева Т Я, Долицкая О А , Мансурова Н Р / Сборник докладов V Конгресса обогатителей стран СНГ - М Альтекс, том 3,2005

2 Исследования фазовых превращений при агломерации железорудного сырья методом мессбауэровской спектроскопии / Коровушкин В В , Малышева Т Я , Мансурова Н Р / Сборник докладов V Конгресса обогатителей стран СНГ - М . Альтекс, том 3,2005

3 Эволюция фазового состава и микроструктуры агломерата в интервале основности от 1,1 до 3,1 / Т Я Малышева, Ю С Юсфин, М Ф Гибадулин, Н Р и др / Бюллетень научно-технической и экономической информации "Черная металлургия" 2006 №4

4 Влияние оксида магния на фазовые превращения и металлургические свойства агломерата высокой основности Малышева Т Я , Юсфин Ю С , Гибадулин М Ф и др / Сталь №10, 2006

5 Сравнительный анализ минералогического состава и металлургических свойств агломератов, полученных из железорудных шихт различных генетических типов Мансурова Н Р, Малышева Т Я, Коровушкин и др / Металлург №10, 2006

6 Распределение Mg между фазами в агломератах основности 1,6 / Мансурова Н Р , Малышева Т Я , Коровушкин В В / Известия вузов Черная металлургия №11,2006

7 Механизм минералообразования и металлургические свойства агломератов основности 1,1-3,1 для шихтовых и технологических условий ММК / Малышева Т Я, Юсфин Ю С , Мансурова Н Р и др / Сталь № 02, 2007

8 Особенности ферритообразования при производстве офлюсованного агломерата / Малышева Т Я, Мансурова Н Р / Сборник докладов VI Конгресса обогатителей стран СНГ - М Альтекс, том 1,2007

Благодарности

Автор выражает благодарность за поддержку и ценные обсуждения по теме диссертации своему научному руководителю к г -м н, проф Малышевой ТЯ и заведующему кафедрой дтн, проф Юсфину Ю С

Автор благодарит заместителя начальника технического управления ОАО «ММК» Гибадулина МФ, а также начальника агломерационной лаборатории ЦЛК ОАО «ММК» Пекина ВП и всех ее сотрудников за помощь в выполнении работы и благожелательное отношение

Подписано в печать 03 04 2007 г Испо таено 12 04 20071 Печать трафаретная

Заказ № 404 Тираж 135 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш, 36 (495) 975-7S-56 www autoreferat ru

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.

АПРОБАЦИЯ.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ КАЧЕСТВЕННОГО ОФЛЮСОВАННОГО АГЛОМЕРАТА И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ.

ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МИНЕРАЛОГИЧЕСКОМ СОСТАВЕ ОФЛЮСОВАННЫХ АГЛОМЕРАТОВ. ОСНОВНЫЕ МИНЕРАЛЫ ЖЕЛЕЗОРУДНОГО СЫРЬЯ.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКИ И АППАРАТУРА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАБОТЕ.

3.1 Лабораторные спекания агломератов и отбор промышленных проб.

3.2 Методы минералогических исследований.

3.2.1 Оптическая микроскопия.

3.2.2 Мессбауэровская спектроскопия Ре57 в изучении фазового состава железорудного сырья.

3.2.3 Рентгено спектральный электроннозондовый микроанализ.

3.3 Методы исследования металлургических свойств железорудного сырья.

3.3.1 Определение восстановимости железорудных материалов (методика МИСиС).,.

3.3.2 Определение размягчаемости железорудных материалов в восстановительной атмосфере (методика МИСиС).

3.3.3 Определение холодной прочности железорудных материалов во вращающемся барабане по ГОСТ 15137-77.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ГЕНЕЗИСА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ КОМПОНЕНТОВ

ШИХТЫ НА КАЧЕСТВО АГЛОМЕРАТОВ.

4.1 Современные представления о влиянии генезиса железорудных компонентов шихты на качество агломерата.

4.2 Планирование эксперимента и основные характеристики агломератов генетической системы.

4.3 Металлургические свойства агломератов генетической системы.

4.4 Сравнительный анализ минералогического состава и металлургических свойств агломератов, полученных из железорудных шихт различных генетических типов.

4.5 Выбор наиболее эффективного соотношения трех генетических типов в аглошихте, исходя из тенденции изменения минералогического состава и металлургических свойств.

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ОСНОВНОСТИ НА КАЧЕСТВО АГЛОМЕРАТОВ.

5.1 современные представления о влиянии основности на металлургические свойства и минералогический состав агломератов

5.2 Основные характеристики исследуемых агломератов системы основность-свойства».

5.3 Металлургические свойства агломератов системы «основность-свойства».

5.4 Механизм минералообразования в агломератах разной основности.

5.5 Взаимосвязь фазового состава и металлургических свойств агломератов разной основности.

ВЫВОДЫ.

Получение качественных офлюсованных агломератов является актуальной проблемой современной черной металлургии, поскольку в большинстве стран мира железорудный агломерат остается основным сырьем для доменной плавки. В последние годы требования российских доменщиков к качеству агломерата резко усилились. Это связано с освоением нового промышленного оборудования для загрузки доменных печей, в связи с чем, возникла необходимость более жесткой стабилизации агломерата по гранулометрическому составу и снижении агломерационной мелочи в доменной шихте.

Металлургические свойства в значительной мере определяются фазовым составом и микроструктурой агломератов. Основными малоизученными факторами, влияющими на механизм минералообразования в процессе агломерации, являются генезис железорудных компонентов и основность аглошихты. Для многокомпонентных и часто меняющихся по составу шихт, какой является аглошихта Магнитогорского металлургического комбината ММК, важно изучить влияние генетических типов железорудных материалов на качество готовой продукции. Существует ряд вопросов, связанных с изменением металлургических свойств агломератов с ростом основности шихты, ответы на которые не были получены до настоящего времени.

Диссертационная работа посвящена решению двух малоизученных проблем в рамках шихтовых и технологических условий ММК: влиянию на качество агломерата генезиса железорудных компонентов и основности шихты. Для этого были рассмотрены две аглосистемы1: генетическая и «основность -свойства». Одной из главных целей диссертации было объяснение причин невысокой прочности промышленного агломерата ММК основности 1,6 и поиск путей оптимизации качества готовой продукции.

В работе поставлена задача — установить механизм ферритообразования для агломератов разной основности на примере промышленных и

1 Поп, генетической аглосистемой (агломерационной системой) в настоящей работе предлагается считать совокупность трех генетических типов железорудных компонентов (скарны, кварциты, техногенное сырье) шихты в различном соотношении, преобразованных в результате процесса агломерации. Под систе.»ой основность - свойства» подразумевается изменение металлургических свойств агломератов, спеченных при одинаковых технологических условиях, с ростом основности. 4 полупромышленных образцов, а также выявить причины образования двукальциевого силиката в узком интервале основности, отрицательно сказывающегося на прочностных свойствах готовой продукции. Применение большого количества современных методов исследования металлургических свойств и минералогического состава позволило подкрепить теоретические воззрения реально полученными результатами. Поскольку до сих пор нет единого мнения о причинах резкого падения холодной прочности агломератов в определенном интервале основности, то в данной работе сделана попытка выявления этих причин путем анализа промышленных и полупромышленных образцов.

Эффективный интегрированный анализ минералогического состава и металлургических свойств позволил разработать рекомендации по получению качественного офлюсованного агломерата и создать базу для оценки ожидаемых металлургических свойств готовой продукции, исходя из имеющегося состава и основности аглошихты. Результаты работы показывают, что применение направленного минералообразования при производстве железорудных агломератов, является энергосберегающим путем получения качественной продукции с заранее заданными металлургическими свойствами.

Кандидатская работа изложена на 132 страницах, содержит 26 рисунков, 42 таблицы, список использованных источников из 109 наименований, 3 приложения.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

В диссертационной работе новым в теоретическом и методологическом аспектах является:

1. Предложена гипотеза определяющего влияния генетических типов железорудных компонентов шихты на качество агломератов одинаковой основности. Изучение генетической аглосистемы позволило показать, что при одинаковом содержании углерода в шихте и ее основности преобладающим фактором, влияющим на минералогический состав и металлургические свойства агломерата, является генетическая принадлежность железорудных компонентов.

2. При изучении системы «основность - свойства» впервые выявлены причины падения холодной прочности в узком интервале основности агломератов и показано, что образование двукальциевого силиката, является следствием первичной кристаллизации из расплава высокожелезистых алюмосиликоферритов на основе полукальциевого феррита.

3. Методами рентгеноспектрального микрозондирования и мессбауэровской спектроскопии установлено, что две различные морфологические формы алюмосиликоферритов на основе полукальциевого феррита имеют отличия в своем химическом составе, находясь в пределах области твердых растворов в системе «Ре20r-Fe0-Ca0-Si02-Al203-Mg0».

4. Впервые при исследовании образцов высокоофлюсованных агломератов было установлено наличие твердых растворов на основе одно- и двукальциевого ферритов в системе «Ре2 ОС а 0-8Юг-А12О3».

5. Установлена эволюция алюмосиликоферритных фаз с ростом основности аглошихты и ее влияние на металлургические свойства агломератов. В работе предложен механизм образования алюмосиликоферритных фаз в процессе спекания шихт разной основности, заключающийся в том, что с ростом основности от 1,4 до 3,1 происходит последовательное образование «А5СР2-А8СР-А5С2Р»'.

1 А8СР: - алюмосиликоферрит на основе полукальциевого феррита; АвСГ - алюмосиликоферрит на основе однокальциевого феррита; А8С2Р - алюмосиликоферрит на основе двукальциевого феррита.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Применение симплекс-центроидного метода для анализа качества агломератов, спеченных из многокомпонентных шихт, позволило получить диаграммы, отражающие тенденцию изменения металлургических свойств. Использование диаграмм подобного типа может быть полезно для производства агломератов с заранее заданными свойствами.

Применительно к технологическим и шихтовым условиям ММК установлен интервал критической прочности агломератов, соответствующий основности 1,4.1,8. Полученные сведения позволят избежать использования агломератов низкой прочности в промышленном производстве. В условиях ММК рекомендовано не использовать агломерат основности 1,6 для этого предложено два пути: подбирать основность и количество окатышей в доменной шихте таким образом, чтобы производить агломерат низкой (1,1. 1,3) или высокой (1,9.2,3) основности; использовать в доменной шихте два вида агломератов разной основности (1,1.1,2 и 1,9.2,3) в необходимом соотношении.

АПРОБАЦИЯ

Результаты, представленные в диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях и совещаниях:

VКонгресс обогатителей стран СНГ (Москва, 23-25 марта 2005 г.).

Меэ/сзаводская школа специалистов доменного и агломерационного производства Корпорации «Чермет» (Магнитогорск, Липецк, Череповец 24-30 января 2006 г.).

VI Конгресс обогатителей стран СНГ (Москва, 28-30 марта 2007 г.).

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Новые подходы к повышению качества железорудного сырья / Малышева Т.Я., Долицкая О.А., Мансурова Н.Р. / Сборник докладов V Конгресса обогатителей стран СНГ - М.: Альтекс, том 3,2005. - 348 с.

2. Исследования фазовых превращений при агломерации железорудного сырья методом мессбауэровской спектроскопии / Коровушкин В.В., Малышева Т.Я., Мансурова Н.Р. / Сборник докладов V Конгресса обогатителей стран СНГ - М/. Альтекс, том 3, 2005. - 348 с.

3. Эволюция фазового состава и микроструктуры агломерата в интервале основности от 1,1 до 3,1 / Т. Я. Малышева, Ю. С. Юсфин, М. Ф. Гибадулин, Н. Р. и др. / Бюллетень научно-технической и экономической информации "Черная металлургия" 2006 №4.

4. Влияние оксида магния на фазовые превращения и металлургические свойства агломерата высокой основности. Малышева Т.Я., Юсфин Ю.С., Гибадулин М.Ф. и др. / Сталь №10, 2006.

5. Сравнительный анализ минералогического состава и металлургических свойств агломератов, полученных из железорудных шихт различных генетических типов. Мансурова Н.Р., Малышева Т.Я., Коровушкин и др. /Металлург №10,2006.

6. Распределение Mg между фазами в агломератах основности 1,6 / Мансурова Н.Р., Малышева Т.Я., Коровушкин В.В. / Известия вузов. Черная металлургия №11, 2006.

7. Механизм минералообразования и металлургические свойства агломератов основности 1,1-3,1 для шихтовых и технологических условий ММК / Малышева Т.Я., Юсфин Ю.С., Мансурова Н.Р. и др./ Сталь № 02,2007.

8. Особенности ферритообразования при производстве офлюсованного агломерата / Малышева Т.Я., Мансурова Н.Р. / Сборник докладов VI Конгресса обогатителей стран СНГ - М.: Альтекс, том 2,2007. - 348 с.

выводы

В работе установлено влияние трех основных генетических типов железорудных компонентов на минералогический состав и металлургические свойства агломератов основности 1,6 для сырьевых и технологических условий ММК. Предложена гипотеза определяющего влияния генетических типов железорудных компонентов шихты на качество агломератов одинаковой основности.

Применение симплекс-центроидного метода для анализа качества агломератов, спеченных из многокомпонентных шихт, позволило получить диаграммы, отражающие тенденцию изменения металлургических свойств агломератов. Применение диаграмм подобного типа может быть использовано для производства агломератов с заранее заданными свойствами.

Для оценки степени развития окислительно-восстановительных процессов при спекании агломератов генетической системы, методом мессбауэровской спектроскопии было найдено распределение общего железа между основными фазами агломератов и количественный анализ Ре3+ и Ре2+.

Анализ данных рентгеноспектрального микрозондирования фазы магнетита позволил установить, что с увеличением глубины взаимодействия компонентов шихты в решетке магнетита агломератов основности 1,6 возрастает количество изоморфных примесей, что отражается на металлургических свойствах агломератов и в первую очередь на восстановимости. Наибольшее количество примесей содержат магнетиты агломерата, целиком спеченного из техногенных компонентов.

Методами рентгеноспектрального микрозондирования и мессбауэровской спектроскопии диагностированы алюмосиликоферритные фазы промышленных и полупромышленных агломератов. Было установлено, что две различные морфологические формы алюмосиликоферритов на основе полукальциевого феррита игольчатая и пластинчатая) имеют отличия в своем химическом составе, находясь в пределах области твердых растворов на основе полукальциевого феррита в системе «Ре2О$-РеО-СаО-БЮ^А¡2О3-MgO».

Предложен новый механизм ферритообразования в процессе агломерации шихт разной основности, заключающийся в последовательном образовании алюмосиликоферритных фаз на основе полу-, одно- и двукальциевого ферритов.

Установлены причины падения холодной прочности в узком интервале основности агломератов и доказано, что неизбежное образование Са28Ю4, является следствием первичной кристаллизации из расплава алюмосиликоферритов на основе СаРе4С>7, результатом чего является появление интервала критической прочности Отмечено, что двукальциевый силикат в агломератах основности 1,4. 1,9 встречается исключительно в ассоциации с игольчатой формой этих алюмосиликоферритов.

Применительно к технологическим и шихтовым условиям ММК установлен интервал критической прочности агломератов, соответствующий основности 1,4. 1,8. Рекомендовано избегать промышленного производства агломерата основности 1,6, который имеет наименьший показатель холодной прочности из-за наличия в его минералогическом составе композиции игольчатых АБСР2 в ассоциации с Са2БЮ4.

1. Агломерация рудных материалов. Научное издание / Коротич В.И., Фролов Ю.А., Бездежский Т.Н. / Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2003. 400 с.

2. Агломерация / C.B. Базилевич, Е.Ф. Вегман М.: Металлургия, 1967. - 368 с.

3. Новый подход к разработке энергосберегающих технологических процессов производства железорудного сырья / Т.Я. Малышева, O.A. Долицкая / Металлы №1, 1995

4. Направленное минералообразование путь повышения качества железорудного сырья / Т.Я. Малышева, O.A. Долицкая / ОАО «Черметинформация», бюллетень «Черная металлургия» №1, 2005

5. Петрография железорудного агломерата / Т.Я. Малышева / М.: Наука, 1969. -172 с.

6. Петрография и минералогия железорудного сырья / Т.Я. Малышева, O.A. Долицкая. М.: МИСиС, 2004. - 424 с.

7. Свойства агломератов с основностью 0,6.3,4 / С.Б. Федоренко, Г.Ф. Соколевских, М.Г. Русакова и др. / Металлург №9, 1970

8. Влияние структурных особенностей железорудных агломератов разной основности на их прочность и восстановимость / Ю.М. Потребня, В.Л. Толстунов, Р.Г. Рихтер и др. / Сталь №8, 1978

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

10. Современное состояние агломерационного производства / Л.И. Александров / Приложение №3 к журналу «Новости черной металлургии за рубежом» 2001 г.

11. Введение в технологии металлургического структурообразования / В.П. Пузанов, В.А. Кобелев. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - 501 с.

12. Большая Советская энциклопедия

13. Кристаллофизика: Минералогия природных процессов / Т.Я. Малышева, Н.Р. Мансурова, О.В. Голубев / М.: МИСиС, 2005. 78 с.

14. Оптические свойства искусственных минералов / А.Н. Винчелл, Г.В. Винчелл / Изд. «Мир», М.: 1967. 526 с.

15. Химические свойства неорганических веществ / P.A. Лидин, В.А. Молочко, Л.Л. Андреева / М.: Химия, 1997.- 480 с.

16. Ферритообразование в железорудном сырье / М.С. Модель, В.Я. Лядова, Н.В. Чугунова/М.: Наука, 1990 152 с.

17. Эволюция фазового состава и микроструктуры агломерата в интервале основности от 1,1 до 3,1 / Т. Я. Малышева, Ю. С. Юсфин, М. Ф. Гибадулин, Н. Р. и др. / Бюллетень научно-технической и экономической информации "Черная металлургия" 2006 №4.

18. W.S. Hansen, L.T. Brownmiller / Amer. J. Scient., Ser. 5, 1928

19. V.Cirilli,A.Burdese/Ricerca Scient, An. 195, №21, 1951

20. E. Bertrán, P. Blum, A. Sagniers / С. R. Acad. Sei., v. 224, №24, 1957

21. E. Bertrán, P. Blum, A. Sagniers / Asta crystallogr, v. 12, №2, 1959

22. G. Molquori, V. Cirilli / Proc. Third Internat. Sympos. On Chemistry Cement., 1952

23. P. Hill, H. Peiser, J. Rait / Asta crystallogr, v. 9, №12, 1956

24. B. Tavasci / Ann. Chim. Appl., An. 26, №7, 1936

25. Образование твердых растворов на основе полукальциевого феррита в системе СаО-РегОз-РеО / М.С. Модель, Н.В. Чугунова, Т.Я. Малышева и др. / Металлы 1983 №5

26. Тройной силикоферрит кальция новая фаза системы Ca0-Fe203-Si02 / М.С. Модель, Н.В. Чугунова, В.Я. Лядова и др. / Доклады Академии наук СССР 1986 том 288 №2

27. Твердые растворы алюмоферрит кальция силикоферрит кальция в богатой железом области системы Ca0-Fe203-Al203-Si02 / М.С. Модель, Т.Я. Малышева, В.Я. Лядова и др. / Металлы 1987 №2

28. Ферритные фазы железорудного сырья / М.С. Модель, Н.В. Чугунова, В.Я. Лядова и др. / Металлы 1988 №3

29. Железорудное сырье: упрочнение при термообработке / Т.Я. Малышева. М.: Наука, 1988.- 199 с.

30. Практическая металлография. Методы изготовления образцов. Вашуль X.: Пер с нем. М.: Металлургия, 1988. - 320 с.

31. Практическая металлография. Методы изготовления образцов. Вашуль X.: Пер с нем. М.: Недра, 1985. - 480 с.

32. Исследования фазовых превращений при агломерации железорудного сырья методом мессбауэровской спектроскопии. Коровушкин В.В., Малышева Т.Я., Мансурова Н.Р. (Тезисы в сборнике докладов V Конгресса обогатителей стран СНГ)

33. ЯГР-спектроскопия в практике геолого-минералогических работ. Коровушкин В.В. М.: АО «Геоинформмарк», 1993. - 39 с.

34. Рентгеноспектральный электроннозондовый микроанализ. Батырев В.А. М.: «Металлургия», 1982, 152 с.

35. Металлургия чугуна: Учебник для ВУЗов. 3-е изд., перераб. и доп./Под редакцией Ю.С. Юсфина. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. - 774 с.

36. ГОСТ 26136-84 «Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Методы отбора и подготовки проб для физических испытаний»

37. ГОСТ 15137-77 «Метод определения прочности во вращающемся барабане»

38. Рудные месторождения. Промышленные типы месторождений металлических полезных ископаемых / Магакьян И.Г. М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1955. - 335 с.

39. Железорудная база России / Под ред. Орлова В.П., Веригина М.И., Голивкина Н.И. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998. - 842 с.

40. Relationship between iron ore properties and sinter structure / Hida Y., Nosaka T. / Current Advances in Materials and Processes. 2003. 16. № 1

41. Effect of Mineralogical Properties of Iron Ore on Pore Formation of Sinter / J.Okazaki, Y.Hosotani / Tetsu-to-Hagane. 2001. 87. №5.

42. Structure of Sinters Formed from Complex Chinese Iron Ores / L.X. Yang, C.E. Loo / ISIJ International. 1997. 37. №5

43. Oxidation and Sintering of Magnetite Ore under Oxidising Conditions / L.X. Yang, E. Matthews / ISIJ International. 1997. 37. №9

44. Sintering of Blends Containing Magnetite Concentrate and Hematite Goethite Ores / L.X. Yang, D. Witchard / ISIJ International. 1998. 38. №10

45. Assimilation and Mineral Formation during Sintering for Blends Containing Magnetite Concentrate and Hematite/Pisolite Sintering Fines / L.X. Yang, L. Davis / ISIJ International. 1999. 39. №3

46. Introduction of Pisolitic Goethite Ore into a Chinese Ore Blend / L.X. Yang, D. Witchard, Z.N. YU/ ISIJ International. 2000. 40. №7

47. Influence of Iron Ore Characteristics on Penetrating Behavior of Melt into Ore Layer / J. Okazaki, K. Higuchi, Y. Hosotani, K. Shinagawa / ISIJ International. 2003. 43. №9

48. Sintering Fundamentals of Magnetite Alone and Blended with Hematite and Hematite/Goethite Ores / L.X. Yang / ISIJ International. 2005. 45. №4

49. Влияние руды Михайловского ГОКа на качество магнитогорского агломерата / В .Я. Лядова, П.В. Ленин, Л.З. Ходак и др. / Металлург №10, 1990

50. Исследование процесса агломерации на ЗСМК концентрата совместного обогащения руд Коршуновского и Тейского месторождений / Н.С. Минаков, Г.А. Арыков, В.И. Кретинин и др. / Известия ВУЗов. Черная металлургия №10, 1990

51. О механизме минералообразования при спекании офлюсованного агломерата из смеси криворожских гематитовых руд и тонкоизмельченного магнетитового концентрата / Т.Я. Малышева, Г.А. Соколов, И.И. Гультяй / Сталь №10, 1966

52. Использование лисаковского концентрата в аглодоменном переделе в рациональных объемах / В.А. Мирко, Г.С. Викулов, Ю.А. Кабанов и др. / Сталь №6,2000

53. Управление процессами фазообразования при агломерации в условиях изменяющейся сырьевой базы Карагандинского металлургического комбината / В.А. Мирко, В.Я. Лядова, Ю.А. Кабанов и др. / Сталь №11, 1994

54. Особенности агломерации бакальских сидеритовых руд / Б.П. Юрьев, А.Г. Жунев, Сталь №1, 1999

55. Исследование формирования структуры агломерата из различных железных руд / Новости черной металлургии за рубежом №4,2001

56. Восстановление железных руд / Л.ф. Богданди, Г.-Ю. Энгель. Издательство «Металлургия», 1971. - 520 с.

57. Подготовка сырых материалов к доменной плавке / Я.П. Куликов Донецк: Издательство «Донбасс», 1969. - 176 с.

58. Опыт использования бедных окисленных руд и отходов производства на аглофабриках ОАО «ММК» / М.Е. Полушкин, Р.Б. Юсупов, В.П. Лекин / Сталь №11, 1999

59. Классификация твердых отходов черной металлургии и их характеристики / http://empire.dnx.ru/klassif.html

60. Проблемы экологии и утилизации техногенного сырья в металлургическом производстве / Ю.С. Карабасов, Ю.С. Юсфин, И.Ф. Курунов и др. / Металлург №8,2004

61. Utilization of Waste Materials at Siderar's Sinter Plant / R. Ametrano, F. Demaria, R. Echaide et al / Ironmaking Conference Proceedings. 1999. С 577-588

62. Использование отходов металлургического производства в аглодоменном переделе / В.Н. Прохоров, Н.М. Устьянцев, A.C. Сивец и др. / Сталь №11,1983

63. Пути повышения производительности агломашин и освоение производства различных видов агломерата / В.В. Греков, А.К. Семенов, Г.Е. Исаенко и др. / Сталь №12,2005

64. Поведение цинка при спекании доменного и конвертерного шламов с концентратами КМА / Г.В. Коршиков, С.Л. Зевин, В.В. Греков и др. / Сталь №5,2003

65. Производство и проплавка в доменной печи агломерата из железоцинксодержащих шламов / И.Ф. Курунов, В.В. Греков, И.С. Яриков и др. / Бюллетень «Черная металлургия» №9,2003

66. Опыт утилизации металлургических шламов / A.A. Алехин, Л.А. Тарабрина, Н.В. Сукинова / Сталь №12,2000

67. К использованию тонкодисперсных шламов металлургического производства в аглопроцессе / М.Е. Полушкин, В.П. Лекин, Р.Б. Юсупов и др. / Сталь №12, 2004

68. Проблемы экологии и утилизации техногенного сырья в металлургическом производстве / Ю.С. Карабасов, Ю.С. Юсфин, И.Ф. Курунов и др. / Металлург №8,2004

69. Перспективы использования шламов и мартеновских шлаков для производства агломерата / С.Н. Петрушов, И.Ф. Русанов, Р.И. Русанов и др. / Сб. тр. межд. науч.-техн. конф. Кривой рог 24-27 мая 2004

70. Разработка комплексной схемы утилизации железосодержащих отходов / JI.A. Смирнов, В.А. Кобелев, В.Н. Потанин и др. / Сталь №1,2001

71. Способ агломерации железосодержащих материалов / а.с. № 894007 (СССР) / Московский институт стали и сплавов

72. Способ агломерации железорудных материалов / а.с. № 1086024 (СССР) / Донецкий политехнический институт

73. Производство агломерата / патент № 57-203726 (Япония) / Sumimoto Metal Industries

74. Производство агломерата с использованием пыли металлургического производства / патент № 1-104723 (Япония) / Kawasaki Steel Corporation

75. Шихта для производства агломерата / а.с. № 1608236 (СССР) / Руставский металлургический завод

76. Производство агломерата / патент № 04-000328 (Япония) / Nippon Steel Corporation

77. Агломерат для доменной печи / патент № 19712042 (Германия) / Suetterlin Handsdieter

78. Шихта для получения высокоосновного агломерата / патент № 2146297 (Россия) / ОАО «HJTMK»

79. Способ производства агломерата / патент № 2144961 (Россия) / ЗАО «Маирцентр»

80. Способ спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства / патент № 2221880 (Россия) / ОАО «НЛМК»

81. Способ спекания агломерата с различной основностью из Fe-содержащих отходов металлургического производства / патент № 2002108230 (Россия) / ОАО «НЛМК»

82. Способ спекания агломерационной шихты / патент № 2228375 (Россия) / ОАО «НЛМК»

83. Способ спекания агломерата с различной основностью из железосодержащих отходов металлургического производства / патент № 2221880 (Россия) / ОАО «НЛМК»

84. Дефекты проволоки и фазовый состав окалины / В.В. Покачалов / wmv.ausferr.ru/sernfîles/2/2 22Pokachalov.pdf

85. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. Зедгинидзе И.Г. -М.: «Наука», 1976, 390 стр.

86. Переработка металлургических шлаков на ММК / Т.Ф. Ким, Н.В. Сукинова, Т.А. Курган и др. / Сталь №12,2004

87. Актуарная математика и анализ данных на STATISTICA: http://www.statsoft.ru/

88. Прочность агломерата из руд КМА / C.B. Базилевич, В.Ф. Куценко, Т.Н. Базилевич / Сталь №5, 1965

89. Вещественный состав и металлургические свойства керченских агломератов / П.А. Тациенко, Г.Г. Невойса, Г.П. Басанцев / Известия Академии наук СССР «Металлы» №1, 1968

90. Оптимальная основность агломерата и окатышей / И.А. Копырин, Ю.М. Борц, E.H. Ярхо / Окускование руд. Серия 3. Выпуск №4 Москва: Черметинформация, 1972

91. Причины разупрочнения промышленного агломерата повышенной основности / B.C. Якушев, М.Г. Болденко, И.Х. Балмагамбетов / Тезисы докладов

92. Всесоюзной научно-технической конференции «Теория и технология подготовки металлургического сырья к доменной плавке». Днепропетровск: ДМетИ, 1985

93. Технология получения агломерата высокой основности / В.Я. Миллер, C.B. Базилевич, И.М. Равикович и др. / Сталь №11,1961

94. К вопросу об оптимизации основности агломерата и окатышей / A.C. Нестеров, И.Х. Балмагамбетов, H.A. Гладков и др. / Сталь №11, 1989

95. Июмото В., Хагавара Т., Окамото А. / Тецу-то-хагане, 1966, т.52, №3

96. Производство высокоосновного доменного агломерата на Нижнее-Тагильском металлургическом комбинате / C.B. Макаев, Е.З. Фрейдензон, И.П. Худорожков и др. / Сталь №8, 1969

97. Производство агломерата переменной основности на аглофабрике с одним потоком шихты / М.Г. Бойко, Е.И. Григорьев, Ю.С. Павлюков и др. / Металлург №11, 1973

98. Производство агломерата переменной основности одно из направлений повышения его качества / П.П. Мишин, М.Г. Бойко, А.Н. Иванов и др. / Металлург №3, 1977

99. Улучшение качества агломерата путем спекания смеси шихт различной основности / В.Н. Кривошеев, Ф.Ф. Колесанов, Н.С. Хлапонин и др. / Металлургия чугуна. Сборник трудов. Выпуск 12. М.: Металлургия, 1969, 160 с.

100. Производство агломерата переменной основности на аглофабрике с одним потоком шихты / М.Г. Бойко, Е.И. Григорьев, Ю.С. Павлюков и др. / Металлург №11,1973

101. Производство агломерата переменной основности одно из направлений повышения его качества / П.П. Мишин, М.Г. Бойко, А.Н. Иванов и др. / Металлург №3, 1977

102. Условия образования и свойства ферритных фаз металлургического сырья / В.Я. Лядова/ Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., 1975 г.

103. Механизм образования игольчатых ферритов кальция в агломерате / Хида Ю. и др. / Тецу-то-хагане, 1987, т.73, №15

104. Влияние оксида магния на фазовые превращения и металлургические свойства высокоосновного агломерата / Т.Я. Малышева, Ю.С. Юсфин, М.Ф. Гибадулин и др. /Сталь №10, 2006

105. Распределение магния между фазами в агломератах основности 1,6 / Н.Р. Мансурова, Т.Я. Малышева, В.В. Коровушкин / Известия ВУЗов. Черная металлургия №11, 2006

106. Руководство и южжжицы для расчета формул минералов / А.Г. Булах. М.: Недра, 1964, 131 с.1. БЛАГОДАРНОСТИ

107. Автор выражает благодарность за поддержку и ценные обсуждения по теме диссертации своему научному руководителю к.г.-м.н., проф. Малышевой Т.Я. и заведующему кафедрой д.т.н., проф. Юсфину Ю.С.

108. Автор благодарит заместителя начальника технического управления ОАО «ММК» Гибадулина М.Ф., а также начальника агломерационной лаборатории ЦЛК ОАО «ММК» Пекина В.П. и всех ее сотрудников за помощь в выполнении работы и благожелательное отношение.