Научно-технический и производственный журнал.
Издается с января 1958 года. Индекс: 70383
ISSN 2410-2091 (Online), ISSN 0368-0797 (Print)
 
 
 
 

Послать статью

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ФЛЮСОВ ХАЛИЛОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АГЛОМЕРАТА

стр. 548-556

Авторы: Овчинникова Е. В.1, Горбунов В. Б.1, Шаповалов А. Н.2

1 Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4)
Овчинникова Е. В. - аспирант кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий (email: elenka.ov4innikova@narod.ru)
Горбунов В. Б. - к.т.н., доцент кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий (email: vbg1953@mail.ru)
2 Новотроицкий филиал НИТУ «МИСиС» (426359, Россия, Оренбургская обл. г. Новотроицк, ул. Фрунзе, д. 8)
Шаповалов А. Н. - к.т.н., доцент кафедры металлургических технологий и оборудования (email: alshapo@yandex.ru)

Аннотация: Рассмотрены металлургические свойства магнезиальных флюсов Халиловского месторождения с различным соотношением в составе магнезита и серпентина. Приведены результаты лабораторных экспериментов по исследованию влияния магнезиальных флюсов Халиловского месторождения с различным содержанием магнезита на показатели производства агломерата из руд Курской магнитной аномалии в условиях АО «Уральская Сталь». Установлено, что применение опытных флюсов способствует упрочнению агломерата, повышению выхода годного и удельной производительности. Так, при использовании опытных флюсов взамен Бакальского сидерита обеспечивается увеличение выхода годного агломерата на 3-5 % (отн.) в результате ускорения твердофазных реакций с участием магнезита и серпентина. При этом удельная производительность по годному агломерату увеличивается с 1,04 до 1,08-1,15 т/(м2•ч), то есть на 4-10 % (отн.). Использование опытных магнезиальных флюсов способствует повышению барабанной прочности агломерата: прочность на удар повышается в среднем на 4-6 % абс., а показатель прочности к истиранию снижается на 0,6-0,8 % абс. Улучшение прочностных характеристик агломерата при использовании магнезиальных флюсов Халиловского месторождения происходит благодаря образованию «армирующей» ферритной связки, а также гомогенизации затвердевающего расплава и кристаллизации его в виде стеклофазы ранкинитового состава, в совокупности ограничивающих процессы образования β-Сa2SiO4. Результаты опытных спеканий подтвердили возможность использования опытных флюсов при производстве магнезиального агломерата в условиях агломерационного цеха АО «Уральская Сталь» без изменения технологии производства. Для условий АО «Уральская Сталь» рациональным вариантом является использование магнезиального флюса Халиловского месторождения с содержанием магнезита 50 %. Замена сидерита Бакальского месторождения при производстве агломерата с 2 % MgO на магнезиальный флюс Халиловского месторождения с содержанием 50 % магнезита обеспечивает повышение выхода годного на 4-5 %, увеличение барабанной прочности на 5-6 % и рост удельной производительности на 8-10 % при сохранении содержания железа на уровне «базового» периода.

Ключевые слова: магнезит, серпентин, магнезиальный флюс, агломерационная шихта, окомкование, агломерация

DOI: 10.17073/0368-0797-2019-7-548-556

Библиография:
  1. Металлургия чугуна: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. / Под редакцией Ю.С. Юсфина. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. – 774 с.
  2. Основы теории и технологии доменной плавки / А.Н. Дмитриев, Н.С. Шумаков, Л.И. Леонтьев, О.П. Онорин. – Екатеринбург: УрО РАН, 2005. – 545 с.
  3. Малышева Т.Я., Долицкая О.А. Петрография и минералогия железорудного сырья: учебное пособие для вузов. – М.: «МИСиС», 2004. – 424 с.
  4. Yadav U.S., Ranjan A., Das B.K. et al. Evolution of sinter quality at “Tata Steel” // 5th Europ. Coke and Ironmaking Conf., Proceedings: Stockholm, SE, June 12-15, 2005. Vol. 2. P. 1-15.
  5. Крячко Г.Ю., Беляев Ю.В. Влияние состава шлака на работу доменных печей // Черные металлы. 2006. № 3. С.17-22.
  6. Higuchi K., Takamoto Y., Orimoto T. et al. Quality improvement of sintered ores in relation to blast furnace operation // Shinnittetsu Giho. 2006. Vol. 94. No. 06. P. 036-041.
  7. Shiau J.S., Liu S.H., Ho C.K. Effect of magnesium and aluminum oxides on fluidity of final blast furnace slag and its application // Materials Transactions. 2012. Vol. 53. No. 8. P. 1449-1455.
  8. Yao L., Ren S., Wang X., Liu Q., Dong L., Yang J., Liu J. Effect of Al2O3, MgO, and CaO/SiO2 on Viscosity of High Alumina Blast Furnace Slag // Steel research int. 2016. Vol. 87. No. 2. P. 241-249. 
  9. Zhang X., Jiang T., Xue X.,  Hu B. Influence of MgO/Al2O3 ratio on viscosity of blast furnace slag with high Al2O3 content // Steel research int. 2016. Vol. 87. No. 1. P. 87-94.
  10. Zhang K., Wu S., Huang W., Liu X., Zhu J., Du K. Effect of MgO on Emergence of Blast Furnace Primary Slag with Comprehensive Furnace Burden // In: 6th International Symposium on High-Temperature Metallurgical Processing. Jiang T. et al. (eds).Springer, Cham. 2015. P. 155-161.
  11. Kim J., LeeY., Min D., Jung S., Yi S. Influence of MgO and Al2O3 contents on viscosity of blast furnace type slags containing FeO // ISIJ International. 2004. Vol. 44. No. 8. P. 1291–1297.
  12. Nakamoto M., Tanaka T., Lee J., Usui T. (2004) Evaluation of viscosity of molten SiO2–CaO–MgO–Al2O3 slags in blast furnace operation // ISIJ International. Vol. 44. No.12. P. 2115–2119.
  13. Panigrahy S.C., Rigaud M.A.J., Dilewijns J. The effect of dolomite addition on the properties of sinters produced from a high aluminous iron ore // Steel research int. 1985. Vol. 56. No. 1. P. 35–41.
  14. Umadevi T., Roy A.K., Mahapatra P.C., Prabhu M., Ranjan M. Influence of Magnesia on Iron Ore Sinter Properties and Productivity – Use of Dolomite and Dunite // Steel research int. 2009. Vol. 80. No. 11. P. 800-807.
  15. Шаповалов А.Н., Заводяный А.В., Братковский Е.В. Применение серпентинитомагнезитов Халиловского месторождения в агломерационном производстве // Изв. вуз. Черная металлургия, 2011. № 3. С. 25-29.
  16. Шаповалов А.Н., Овчинникова Е.В., Майстренко Н.А. Повышение качества подготовки агломерационной шихты к спеканию в условиях ОАО «Уральская Сталь» // Металлург. 2015. № 3. С. 30-36.
  17. Широян Д.С., Громова И.В., Элжиркаев Р.А. Изучение возможности переработки серпентинитомагнезитового сырья Халиловского месторождения на сульфат магния // Успехи в химии и химической технологии. 2014. Т. XXVIII. № 5. С.122-125.
  18. Минералы (справочник). Т. IV., вып. 1: Силикаты со структурой переходной от цепочечной к слоистой, слоистые силикаты (каолиновые минералы, серпентины, пирофиллит, тальк, слюды) / под ред. Ф.В. Чухрова. – М.: Наука, 1992. – 599 с.
  19. Шаповалов А.Н., Овчинникова Е.В., Майстренко Н.А. Повышение качества подготовки агломерационной шихты к спеканию в условиях ОАО «Уральская Сталь» // Металлург. 2015. № 3. С. 30-36.
  20. Umadevi T., Nelson K., Mahapatra P.C., Prabhu M., Ranjan M. Influence of magnesia on iron ore sinter properties and productivity // Ironmaking & Steelmaking. 2013. Vol. 36. No. 7. P. 515-520.
  21. Yadav U.S., Pandey B.D., Das B.K., Jena D.N. Influence of magnesia on sintering characteristics of iron ore // Ironmaking & Steelmaking. 2013. Vol. 29. No. 2. P. 91-95.
  22. Li T., Sun C., Liu X., Song S., Wang Q. The effects of MgO and Al2O3 behaviours on softening–melting properties of high basicity sinter // Ironmaking & Steelmaking. 2018. Vol. 45. Issue 8. P. 755-763.
  23. Овчинникова Е.В., Горбунов В.Б., Шаповалов А.Н., Писарев С.А., Дуров Л.Н. Сравнительный анализ поведения магнийсодержащих материалов Южного Урала при температурах агломерационного процесса // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 11. С. 814-820.
  24. Коротич В.И., Фролов Ю.А., Бездежский Г.Н. Агломерация рудных материалов. Научное издание. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2003. – 400 с.
  25. Утков В.А. Высокоосновный агломерат. – М.: Металлургия, 1977. – 156 с.
  26. Малышева Т.Я., Юсфин Ю.С., Гибадуллин М.Ф., Коровушкин В.В., Мансурова Н.Р., Гостенин В.А. Влияние оксида магния на фазовые превращения и металлургические свойства высокоосновного агломерата // Сталь. 2006. № 10. С. 4-6.
  27. Малышева Т.Я., Павлов Р.М. Влияние минералогического состава связок на прочностные свойства агломератов различной основности // Изв. вуз. Черная металлургия. 2012. № 11. С. 6 – 10.
  28. Овчинникова Е.В., Шаповалов А.Н., Горбунов В.Б. Особенности поведения MgO в процессе спекания агломератов с использованием бакальских сидеритов // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2016. Вып. 11 (1403). С. 30-33.
Благодарности: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ по проекту № 11.2054.2017/4.6 в рамках государственного задания на 2017-2019 гг.

Дата поступления: 27.03.2018

Главный редактор

Леонтьев Леопольд Игоревич

Главный редактор Известия вузов Черная металлургия