Исследование влияния бенто-полимерных композиций на свойства железорудных окатышей и совершенствование на этой основе технологии подготовки шихты для их производства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат технических наук Усольцев, Данила Юрьевич

• Усольцев, Данила Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Усольцев, Данила Юрьевич

Введение.

1. Аналитический обзор. Роль связующего в формировании качества железорудных окатышей.

1.1. Современные требования к свойствам железорудных окатышей.

1.2.Роль бентонитов в формировании качества окатышей.

1.3.Наследственная взаимосвязь качества сырых, сухих и обожженных окатышей.

1.4.Модельные представления о взаимодействии бентонита и концентрата. Использование полимерных связующих при производстве окатышей. Их преимущества и недостатки.

1.5.Существующие технологии подготовки связующего.

1.6.Заключения и выводы.

2. Исследование реологических свойств иолимерсодержащих связующих и их влияние на свойства окатышей.

2.1.Определение зависимости эффективной вязкости суспензии бенто-полимерных композиций от состава композита.

2.2.Определение зависимости показателя индекса набухаемости от состава бенто-полимерного связующего.

2.3.Роль реологических свойств и состава связующего в формировании качества окатышей.

2.4.Принципы систематизации свойств бенто-полимерных композиций.

2.5.Разработка модельных представлений о формировании качества сырых окатышей с полимерными добавками в составе комплексного связующего.

2.6.Совершенствование полимерных материалов, используемых в качествеСвязующего.

2.7.Вывод ы.

2.7.Выводы.

3. Исследование закономерностей формирования качества сырых окатышей при использовании бенто-полимерных композиций.

3.1.Методика проведения исследований качества сырых и сухих окатышей.

3.2.Определение качественных показателей сырых и сухих окатышей.

3.3.Влияние типа и состава полимерного связующего на показатели качества сырых окатышей.

3.4.Разработка технологии раздельной подачи компонентов связующего в шихту.

3.5.Выводы и разработка рекомендаций.

4. Исследование закономерностей формирования свойств обожженных окатышей при использовании полимерсодержащнх связующих.

4.1.Методика проведения исследований.

4.2.Проведение опытных спеканий в промышленных условиях.

4.3.Определение металлургических свойств обожженных окатышей.

4.4.Проведение микроструктурных исследований обожженных окатышей.

4.5.Выводы и разработка рекомендаций.

5. Проведение промышленных и полупромышленных испытаний.

5.1.Оптимизация режимов сушильно-размольного комплекса и разработка новой технологии подготовки связующего.

5.2. Корректировка режима термообработки окатышей на конвейерной машине.

5.3.Результаты промышленных испытаний.

5.4.Исследование металлургических свойств окатышей.

5.5.Результаты полупромышленных испытаний на ОАО «Карельский окатыш».

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование влияния бенто-полимерных композиций на свойства железорудных окатышей и совершенствование на этой основе технологии подготовки шихты для их производства»

Рост конкуренции на внутреннем и международных рынках железорудного сырья, наряду с возрастающей стоимостью энергоносителей, ставят перед всеми, без исключения, производителями такого продукта две основные проблемы: повышение его качества и снижение затрат на его производство. Традиционные пути решения каждой из этих проблем обычно оказываются альтернативными в достижении совместной цели: пути решения одной из проблем, часто исключают возможность разрешения другой, и наоборот. Поэтому разработка технических решений, одновременно обеспечивающих выполнение обеих задач, является исключительно актуальным направлением исследований.

Соответственно, рассматривая варианты решения указанных проблем, одним из них принято считать разработку и реализацию мероприятий по совершенствованию технологии подготовки сырых окатышей. Это, некоторым образом, позволяет не только улучшить технико-экономические показатели работы обжиговой машины, но и повысить качество и его стабильность в обожженном продукте. Однако, последний показатель, являющийся, на первый взгляд, довольно абстрактным, представляет собой гамму характеристик, определяющих поведение окатыша от процесса его получения до восстановительно-тепловой обработки. Поэтому, если потребителей железорудного сырья интересует, главным образом, общее содержание железа, прочность при восстановлении и восстановимость, то его производителей -качество сырых (прочность, пластичность и гранулометрический состав), определяющих, в конечном счете, технико-экономические показатели работы обжиговых машин, а также обожженных окатышей, как характеристику, определяющую цену их реализации.

Резко возросший в настоящее время поток рекламных материалов и информации об альтернативных связующих - полимерах, требует проведения анализа их реальной ценности в формировании свойств железорудных окатышей. Проводимые ранее сравнительные испытания свойств сырых и обожженных окатышей, содержащих бентонит или полимер в качестве связующего, а также их поведение при восстановительно - тепловой обработке, выявили ряд интересных особенностей. В частности, у окатышей с полимерами отмечено некоторое снижение показателей качества в сыром и сухом состоянии (по используемым стандартным методикам, что будет отмечено далее), однако их свойства при восстановлении, в частности, восстановимость, заметно увеличиваются. Таким образом, качественный бентонит способствует улучшению показателей качества сырых, сухих (что особенно важно при сушке окатышей) и обожженных окатышей, а полимерное связующее снижает эти характеристики, однако определяет значительный рост металлургических свойств. Однако производимые ранее исследования не носят систематический характер, а их результаты являются дискуссионными.

Таким образом, классификация, оптимизация состава, свойств и дозировки полимерсодержащих связующих, является исключительно актуальной задачей.

Цель и задачи исследований.

Целью диссертационного исследования является разработка и апробация в промышленных условиях технических решений по оптимизации свойств и составов полимерсодержащих связующих для повышения качества окатышей и улучшения технико-экономических показателей их производства.

Проведенный анализ литературных данных о роли связующих при формировании как свойств сырых и обожженных окатышей, так и показателей их производства, позволил сформулировать задачи исследования, направленные на разработку нетрадиционных решений по использованию новых связующих, позволяющих совместить преимущества и бентонитов и полимерных связующих.

К числу их относятся:

• 1. Проведение систематизации реологических свойств БПК и на этой основе разработка теоретических основ механизма формирования свойств связующего и качества сырых окатышей при использовании БПК. Проведение его экспериментальной апробации;

• 2. Исследование влияния различных типов БПК на свойства сырых и обожженных окатышей (офлюсованных и неофлюсованных);

• 3. Разработка технологии подготовки БПК с сохранением их реологических свойств в процессе переработки и с целью повышения эффективности ее использования;

• 4. Разработка технологии ввода полимерной и бентонитовой составляющих БПК в шихту для окомкования;

• 5. Проведение комплексных промышленных испытаний эффективности использования БПК при производстве железорудных окатышей и их последующем переделе.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Система взглядов о влиянии БПК на структуру и свойства сырых и обожженных окатышей;

2. Системный подход к анализу реологических свойств бенто-полимерных композиций;

3. Технология приготовления БПК и шихты для окомкования, включая раздельный ввод бентонитовой и полимерной составляющих.

Степень достоверности результатов исследований. Проведенные исследования и их обработанные результаты, представленные в диссертационной работе, отличаются высокой степенью достоверности, так как выполнялись с использованием комплекса современных стандартных методик в лабораторных, опытно-промышленных и промышленных условиях. При обработке результатов использованы современные методы анализа и статистической обработки. При этом противоречий известным физическим и физико-химическим положениям не установлено.

Практическая значимость работы.

Разработана технология подготовки БПК с сохранением их реологических свойств в процессе переработки в условиях фабрики окомкования ОАО «Михайловский ГОК»;

Показана и подтверждена в ходе промышленных испытаний возможность повышения качества окатышей и технико-экономических показателей их производства в условиях нескольких горно-перерабатывающих предприятий России (ОАО «Михайловский ГОК», ОАО «Карельский окатыш») за счет использования БПК в качестве связующего.

Реализация результатов работы.

Результаты произведенных промышленных исследований показали возможность использования бентонито-полимерных композиций на ОАО «Михайловский ГОК» и ОАО «Карельский окатыш» в качестве связующей добавки при снижении их общей дозировки в шихте по сравнению с бентонитовым порошком, а также повышением качества получаемых окатышей. При этом было отмечено снижение удельного расхода природного газа на 0,2 м3/т годных окатышей и электроэнергии на 0,5 кВт*ч/т годных окатышей.

Произведенные полупромышленные испытания на ОАО «Карельский окатыш» позволили снизить расход бентонита на 20+30 %, уменьшить количество просыпи на роликовом укладчике на 34 % отн., увеличить прочность обожженных окатышей на 15,0 %, улучшить газодинамику процесса обжига окатышей.

Работа выполнялась в ИМет УрО РАН и НПВП ТОРЭКС.

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Усольцев, Данила Юрьевич

Выводы

В период 23.07.03+21.09.03г. на ФОК комбината проведены полномасштабные промышленные испытания производства офлюсованных окатышей с использованием в качестве связующего бентополимерной композиции (БГЖ) производства НГЖ «Бентонит». Отработаны технологии подготовки БГЖ, производства сырых окатышей и их термообработки на обжиговых машинах. Определены технологические и теплоэнергетические показатели работы оборудования и технологических линий.

Результаты промышленных испытаний БГЖ и их сравнение с показателями работы ФОК при использовании в качестве связующего Хакасского бентонита без добавки полимеров показали:

1. Использование БГЖ обеспечивает повышение качества обожженных окатышей ОАО «МГОК», улучшение технико-экономических показателей работы ФОК:

- использование БГЖ приводит к увеличению пористости на 1+3 %, отн.;

- расход связующего в шихту снижен с 0,523 до 0,432 % (на сухую массу), т.е. на 17,4 %;

- снизились удельные расходы энергоносителей по фабрике. Удельный расход природного газа снизился на 0,2 м3/т годных окатышей, электроэнергии - на 0,5 квт*ч/т годных окатышей;

- производительность О.М. № 1 была увеличена на 0,6 %;

- в период работы 18+19.08.03г. зафиксировано снижение дозировки БГЖ до 0,35 %. Работа в течение 3-х смен не выявила ухудшения как свойств окатышей, так и технико-экономических показателей обжиговых машин;

2. При подготовке БГЖ могут быть обеспечены следующие показатели работы сушильно-размольной технологической линии:

- производительность по исходному материалу влажностью 17+20% - до 30 т/ч;

- удельный расход природного газа 10+12 м3/т исходного материала;

- удельный расход электроэнергии - 80+85 квт*-ч/т;

3. При использовании БПК качество сырых окатышей и показатели работы отделения окомкования изменяются незначительно. Эти выводы, а также сравнительные оценки эффективности использования, кроме БПК, хакасского, греческого и дашуковского бентонитов в качестве связующего, позволили рассматривать БПК как наиболее перспективный тип связующего для концентратов ОАО «Михайловский ГОК».

5.4. Исследование металлургических свойств окатышей

Исследования проводились с целью сравнения металлургических свойств базовых и полученных в период промышленных испытаний окатышей, содержащих БПК в качестве связующего.

Анализировались коэффициенты реакций восстановления окатышей при различных температурах, а также прочность частично восстановленных окатышей. Эти характеристики являются основанием для определения восстановимости и прочности при восстановлении - параметров, в значительной степени определяющих технико-экономические показатели доменной плавки.

Исследования проводились на лабораторных установках ООО "НПВП ТОРЭКС", предназначенных для изучения массообменных характеристик различных рудных и нерудных материалов при обжиге в восстановительной и окислительной газовых средах при различных температурах по стандартной методике.

Анализируя коэффициенты реакций восстановления базовых и опытных окатышей (рис. 5.6+5.7), видно, что при температуре восстановления 700 °С окатыши с полимерными добавками, хотя и незначительно (их коэффициенты реакции восстановления лишь на 0,2 % вы

Ъгя Бант 0.54 tw- 0,4%. ПЕ.1 ■ Ьеят-0«W. П63-Bern -0 35-4, ПЬЗ-2% Бент ■ 0.36*. ПШ - 2*

Рис. 5.6 - Коэффициент реакции восстановления окатышей, восстановленных при 700 °С

База Бент. 0,5% Бент,- 0,35%, ПБЗ - Бент.- 0,38%, ПБЗ

2% 2%

Рис, 5.7 - Коэффициент реакции восстановления окатышей, восстановленных при 900 °С ше), но имеют лучшую восстановимость, чем базовые. При температуре восстановления 900 °С коэффициенты реакции восстановления окатышей с полимерными добавками на 17,2 % выше, чем базовых. Альтернативным показателем восстановимости является прочность окатышей при восстановлении (рис. 5.8+5.9).

Проведем анализ изменения металлургических свойств окатышей различных горизонтов слоя на обжиговой машине. Большинство обожженных окатышей нижней части слоя имели визуально видимые поверхностные трещины, которые еще больше развились в процессе восстановления. Соответственно, коэффициент реакции восстановления «ни

150 140 130 120 110 100 70 о: 60 50 40 30 20 10 0

Рис, 5.8 - Прочность частично восстановленных окатышей при 700 °С

110 100 90 80 70 ж 60 * 50

30 20 10 0

Рис. 5.9 - Прочность частично восстановленных окатышей при 900 °С за» слоя имеет, в среднем, величину большую на 25+35 %, чем «верха» слоя.

Лучшая восстановимость окатышей нижней части слоя связана, по видимому, с большей реакционной поверхностью. При восстановлении окатыши нижней части слоя разупрочняются также в большей степени, чем верхней.

Прочность частично восстановленных (до 30 %) окатышей с полимерными добавками на 5,3 % выше, чем базовых. При этом в окатышах с БПК количество связующего почти в два раза меньше, чем в базовых (0,35+0,38 и 0,51 соответственно).

База. Бент,- Бент,- Бент,- Бент,-Бент. 0,5% 0.4%, ПБ1 0,45%, 0,35%, 0,38%, -2% ПБЗ-2% ПБЗ - 2% ПБЗ-2%

1-L ■ низ ■ верх

Т-- ч

1

База. Бент. 0,5% Бент,- 0,35%, ПБЗ Бент,- 0,38%, ПБЗ - 2% - 2%

Одним из элементов структуры окатышей является объемная доля магнетитового ядра, которая характеризуется содержанием двухвалентного железа (FeO). Поэтому одним из косвенных показателей качества окатышей может служить содержание в них FeO. Чем меньше концентрация этого компонента, тем большей металлургической ценностью обладают окатыши.

Существует взаимосвязь скорости восстановления окатышей с содержанием в них FeO. Результаты исследований кинетики процессов восстановления выявили увеличение константы скорости реакции при понижении содержания FeO (рис. 5.10).

FeO

Рис. 5.10 - Зависимость коэффициента реакции восстановления от содержания FeO в окатышах

Таким образом, сравнительный анализ базовых окатышей ОАО «Михайловский ГОК» и окатышей из этого же концентрата с добавками БПК показал эффективность ее использования для достижения повышенных металлургических свойств. Результаты проведенных ранее лабораторных исследований, показавших, что полимерное связующие определяет значительный рост металлургических свойств окатышей, достаточно полно отобразились и при промышленных испытаниях. Максимальная скорость восстановления, при наибольшей прочности, характерна у окатышей с добавками полимеров.

Полученные характеристики восстановимости и прочности позволили произвести оценку технико-экономических показателей доменной плавки с использованием логико-статистической модели доменного процесса, разработанной в Институте металлургии УрО РАН. Параметры и результаты расчетов показателей работы д.п. № 3 при замене рядовых окатышей Михайловского ГОКа (база) на опытные (с БПК) при их доле в шихте 100 и 30 % представлены в таблице 5.7. Так, при содержании окатышей в шихте 30 %, при использовании БПК производительность доменной печи по результатам расчетов увеличится на 9 тонн в сутки, а удельный расход кокса снизится с 439 до 436,7 кг/т чугуна. При условии большей доли окатышей в шихте доменной печи, эти показатели улучшаться еще в большей степени.

Анализируя выход и состав колошникового газа, видно, что его количество при плавке на опытных окатышах уменьшилось на 8 м /т чугуна (0,5%) и содержание СО, характеризующее работу восстановительного газа, уменьшилось на 0,15%, абс.

Таким образом, в результате проведения тестовых испытаний по определению восстановимости окатышей, содержащих БПК, выявлено повышение металлургических свойств обожженных окатышей:

- увеличена пористость - на 1 %, абс.;

- содержание FeO уменьшено на 0,4 %, абс.;

- коэффициент реакции восстановимости окатышей увеличился на 17,2 % при температуре 900 °С;

- прочность при восстановлении (по выходу фракции - 5мм) увеличена на 5,3 %.

Использование логико-статистической модели доменного процесса, разработанной в Институте металлургии УрО РАН показывает, что эффективность при использовании обожженных офлюсованных окатышей с БПК в качестве связующего в доменных печах составляет:

- уменьшение расхода кокса на 6 кг/т чугуна;

- увеличение производительности печи - на 1 %;

Заключение

Анализ результатов испытаний по введению полимер-минерального связующего (ПМС) в состав окатышей в количестве 150, 200 и 280 г/т конц., при производстве офлюсованных окатышей на ОМ-1 ЦПО ОАО "Карельский окатыш", показал:

1). При использовании ПМС показатели пластичности и прочности сырых и сухих окатышей, по сравнению с базовым периодом (без ПМС) уменьшились. Однако, одновременно снизился процент просыпи из-под роликого укладчика, что может быть связано с изменением структуры как самого окатыша, так и слоя сырых окатышей, загружаемых на обжиговую машину;

2). Введение ПМС в состав окатыша незначительно повышает его среднемассовый диаметр;

3). Показатели прочности обожженных окатышей повышаются на 15-25% (при различных дозировках ПМС);

4). Оптимальной дозировкой ПМС при имеющихся на момент испытаний условий производства окатышей, по совокупности полученных данных, следует считать 200 г/т конц.;

5). Возможность снижения дозировки бентонита до 30-40% от базового периода, за счет замещения его значительно меньшим количеством ПМС;

6). Формирование более равномерной пористости с отсутствием магнетитового ядра, что приводит к повышению холодной прочности;

7). Добавка ПМС в шихту приводит к увеличению восстановимости уже при дозировке его в 150 г/т конц. Дальнейшее увеличение дозировки не оказывает ощутимого влияния.

На основе положительных результатов даже кратковременных исследований принято решение о проведении длительных промышленных испытаний.

Заключение по работе

В работе впервые изучены и систематизированы реологические свойства основных типов бенто-полимерных связующих - эффективная вязкость и набухаемость, определено их влияние на качественные характеристики сырых и обожженных окатышей.

Исследования проводили с российскими полимерами (ПБ, ИПС производства НИК «Бентонит») и импортными (Floform, Peridur). При этом указанные реологические свойства, сравнительно с бентонитовым связующим, имеют более сложные зависимости при введении полимерной составляющей в состав шихты, что соответственно отражается на качественных характеристиках окатышей. Разработаны теоретические предпосылки механизма формирования качества сырых окатышей на основе модельных представлений о взаимодействии бенто-полимерных композиций с частицами железорудного концентрата. Развиты представления о наследственной взаимосвязи качества сырых и обожженных окатышей, а также их свойств при последующем восстановительном переделе.

В результате проведения лабораторных и опытно-промышленных исследований выявлено положительное влияние бенто-полимерных связующих на структуру и качественные характеристики окатышей, произведена систематизация различных полимерсодержащих связующих по их роли в формировании качества окатышей. Определена оптимальная дозировка бенто-полимерной композиции в составе шихты (0,35-0,4 %) с целью выведения из процесса части бентонитового порошка с одновременным обеспечением заданных качественных характеристик получаемых окатышей. При этом оптимальное количество полимерной составляющей в шихте составляет 0,010-0,012 %. Использование бенто-полимерных композиций (БПК), кроме возможности уменьшения расхода связующего, позволяет решить и наиболее актуальную для потребителей железорудных окатышей проблему - улучшение их металлургических свойств, на что указывает модификация поровой структуры окатышей (создание более развитой структуры с уменьшением размеров пор) и соответствующее увеличение пористости, уменьшение содержания FeO и повышение прочности обожженных окатышей.

Проведение исследований как с получением неофлюсованных, так и офлюсованных окатышей при наличии БПК в качестве связующего, позволило выявить влияние известняка на изменение качественных характеристик сырых и обожженных окатышей.

Разработана технология подготовки БПК в промышленных условиях, заключающаяся в изменении температурного режима ее сушки в сушильных барабанах и последующего помола (с одновременной досушкой) в мельницах с сохранением ее реологических свойств в процессе переработки для улучшения качественных характеристик окатышей.

Впервые разработаны и научно обоснованы способы раздельного ввода полимерной и бентонитовой составляющих в шихту для окомкования в связи с различными механизмами их влияния на формирование структуры окатыша. Так, время выдержки шихты после введения полимерной составляющей требуется не более двух минут, а бентонитовой - 60+90 минут. В соответствии с этим предложено техническое решение, суть которого состоит в раздельной подаче компонентов связующего: на первой стадии подается бентонит в количестве 30+80 % от общего его содержания в связующем, требующий наибольшего времени взаимодействия с железорудным концентратом. На второй - бентонито-полимерная композиция или полимерное связующее, имеющее, например, интерполимерный состав, и оставшаяся часть бентонита.

Проведенные комплексные лабораторные и опытно-промышленные исследования позволили подготовить и провести масштабные промышленные испытания бенто-полимерных композиций в качестве связующего при производстве окатышей на ОАО «Михайловский ГОК» и ОАО «Карельский окатыш» (Приложения 1 и 2). Результаты проведенных промышленных испытаний показали, что использование БПК определяет улучшение металлургических свойств окатышей и снижение энергозатрат на их производство.

В качестве рекомендуемых направлений дальнейших исследований рассматривается использование интер-полимерных и полимер-минеральных связующих, позволяющих более эффективно модифицировать структуру окатыша и снижать расход бентонита. Результатом их использования на ОАО «Карельский окатыш» явилось не только повышение газодинамических свойств слоя окатышей, но и существенное (на 15+25%) увеличение их прочности на сжатие.

Разработанные технические решения по подготовке связующих и их использование в шихте применены в проекте новой фабрики окомкования на ОАО «Михайловский ГОК».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Усольцев, Данила Юрьевич, 2007 год

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

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

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

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

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

6. Конырин И.А., Борц Ю.М., Траур И.Ф. и др. Производство и плавка неофлюсованных окатышей. Сталь 1973, с.782 788.

7. Брагард А., Мэтью Л. Производство окатышей из офлюсованных рудных смесей. Черные металлы, 1972 № 3, с. 15 22.

8. Алексеев Л.Ф., Горбачев В.А., Шаврин С.В. Кинетические особенности восстановления и разрушения железорудных окатышей. В кн. Физическая химия окислов металлов. М., Наука, 1980, с. 47-53.

9. Oba Akira, Simidzy Oziro. Восстановление под давлением окислов железа газовой смесью СО Н2 .1. Iron and Steel Inst. Jap. 1977, v.63, № 11, p. 37 -45.

10. Gudenau H. W., Burchard W. G., Rupp H. Directe Beobachtung von Reuctionsreactionen an Eisenoxiden mittels. Arch. Eisenhuttenw.,1980, v. 51 № 8, p.329-334.

11. Ченцов А. В., Абрамов С. Ф., Денисенко Ю.А. Математическое описание процесса восстановления сферического куска руды многокомпонентным газом. В кн. Восстановление, теплообмен и газодинамика в доменном процессе. Свердловск, 1970, с. 3 31.

12. Ченцов А.В., Чесноков Ю.А., Шаврин С. В. Балансовая логико -статистическая модель доменного процесса. М., Наука 1991, 91 с.

13. Товаровский И.Г., Райх Е.И., Шкодин К.К., Улахович В.А. Применение математических методов для анализа и управления доменным процессом. М., Металлургия, 1978, 263 с.

14. Дмитриев А.Н. Двумерная модель доменной печи. Автореферат диссертации доктора технических наук. Екатеринбург, 1998.

15. Чернышев A.M., Корнилова Н.К. Подготовка синтезированных шихтовых материалов доменной плавки. Черная металлургия. Сер. Окускование руд. Черметинформация, 1978. Вып. 1.

16. Чернышев A.M., Корнилов Н.К. Подготовка синтезированных шихтовых материалов для доменного процесса. В кн. Бардин И.П. и отечественная металлургия. М., Наука, 1983, с.211 227.

17. Журавлев Ф.М., Малышева Т.Я. Окатыши из концентратов железистых кварцитов. М., Металлургия, 1991, 126с.

18. Дрожилов Л.А., Гладков Н.А., Журавлев Ф.М. и др. Требование к качеству железорудных окатышей для доменного производства. Черная металлургия. Бюлл. НТИ, 1977, № 23, с. 40 41.

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

20. Корнилова Н.К., Журавлев Ф.М., Чернышев Ф.М. Восстановимость как характеристика качества железорудного материала и способы ее измерения. Сталь, 1986, № 1, с. 9-12.

21. Ходоровская И.Ю., Коновалов Л.А., Майзель Г.М., Экспертная оценка показателей качества железорудных окатышей. Изв. Вузов. Черная металлургия , 1983, № 4, с. 150- 153.

22. Stephenson R.L., Smailer R. М., Warrendale P. L. Direct Reduced Iron. 1980. The Iron and Steel Society of AJME.

23. Papst G., Sittard J. Dolomite fluzed iron ore pellets for direct reduction processes. Skillings Mining Review, May 1981.

24. Narita R., Kanenko D., Kimura J. Study on clustering and its preventation in the shaft furnace the direct reduction process. Kobe 1979. ISIJ Meeting. Tokio, p. 97.

25. Hartwig J., at all. Krupp concept of a combined direct reduction processes. Ironmaking and steelmaking, 124 129.

26. Pellets for direct reduction. LKAB symposium, 1979, Metal Bulletin Monthly, Dec. 1979, p. 11-12.

27. Тулин H.A., Кудрявцев B.C., Пчелкин C.A. Развитие безкоксовой металлургии. М., Металлургия, 1994, 320 с.

28. Юсфин Ю.С., Гиммельфарб А.А., Пашков Н.Ф. Новые способы получения металла. М., Металлургия, 1994, 320 с.

29. Юсфин Ю.С., Даньшин В.В. и др. Теория металлизации железорудного сырья. М., Металлургия, 1982, 256 с.

30. Кудрявцев B.C., Пчелкин С.А. Металлизованные окатыши. М., Металлургия, 1974,186 с.

31. Гиммельфарб А.А., Неменов A.M., Тарасов Б.Г. Металлизация и электроплавка железорудного сырья. М., Металлургия, 1981, 152 с.

32. Мардосевич В.А., Пчелкин С.А. Прямое получение железа и порошковая металлургия. Науч. Тр. ЦНИИЧМ. М., Металлургия, 1980, № 5, с. 20 24.

33. Meyer К. Pelletizing of iron ores. Annex 1. Munich, 1989, p. 238.

34. Некрасов З.И., Дроздов Г.М, Шмелев Ю.С. и др. О природе шлаковой связи железорудных окатышей. Сталь, 1978, № 8, с. 688 695.

35. Bradshaw A.N., Matyas A.G. Structural changes and kinetics in the gaseous reduction of hematite. Met. Trans., 1976. №713, p.81 - 87.

36. Ватолин H.A., Горбачев B.A., Шаврин C.B. некоторые аспекты развития реакционных поверхностей в системе твердое тело газ. ДАН, 1980, т. 252, №6, с. 1418- 1420.

37. Костелов О .Я., Ростовцев С.Т. Низкотемпературное восстановление окиси железа газами. Сталь, 1965, № 3, с.209 -214.

38. Pepper М. W., Li К., Philbrook W.O. Solid structural changes during the reduction of iron oxides. Canad met. Quart.,v.l5, № 3, p. 201 - 209.

39. Haas H., Grobe K., Oeters F. Consideration on the mechanism of oriented iron growth during the reduction iron ores. Arch. Eisen, 1980, № 5, p. 167 172.

40. Singh R. N.,. Ghosh A., Rates of reduction of comongunds iron ore in stream of hydrogen. Ind. I. Technol. 1968, v. 6, № 11, p. 334 337.

41. Вентцель В., Гуденау Г. Мероприятия по предотвращению разбухания железорудных окатышей. Черные металлы, 1970, № 13, с. 36 45.

42. Горбачев В.А., Шаврин С.В. К вопросу о механизме и кинетике восстановления гематита. Изв. АН СССР. Металлы 1980, № 3, с.27 29.

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

44. Lu W.K. On the mechanism of abnormal swelling during the reduction of iron ore pellets. Scand. I. Met.,n 1974.V.3 . № 2, p. 49 -55.

45. Nabi G., Lu W.K. Reduction kinetics of hematite to magnetite in hydrogen-water vapor mixtures. Trans. Met. Soc. AIME. 1968, v.242, № 12, p. 2471 2477.

46. Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н., Похвиснев A.H., Юсфин Ю.С., Клемперт В.М. Металлургия чугуна. М., Металлургия, 1989, 512 с.

47. Жак P.M., Пашков Н.Ф., Юсфин Ю.С. Влияния качества сырья на работу доменных печей. Бюлл. Черметинформации. Сер. Подготовка сырьевых материалов. Вып.4. М. 1985,38 с.

48. Юсфин Ю.С., Даныпин В.В., Базилевич Т.Н. и др. влияние содержания железа в связке на свойства окатышей. Сталь, 1981, № 3, с. 9 11.

49. Юсфин Ю.С., Базилевич Т.Н, Обжиг железорудных окатышей. М., Металлургия, 1973, с. 27 29.

50. Бережной Н.Н., Булычев В.В., Костин А.И. Производство железорудных окатышей. М., Недра, 1977, с. 240.

51. Коротич В.И. Теоретические основы окомкования железорудных материалов. М., Металлургия, 1966, с. 152.

52. Балес А.А., Салыкин А.А, Балес А.В. и др. Технология окомкования с многокомпонентными связующими. М., Горный журнал, 1983, № 4, с. 52.

53. Цибизов А.Н., Салыкин А.А., Поддубный А.П. и др. Бюллетень ин-та Геометинформация, 1973, № 4, с. 19 20.

54. Мерабишвили M.C. Бентонитовые глины. М.,Госгеолтехиздат, 1967, с. 227.

55. А.С. 901313 (СССР). Способ активации.

56. А.С. 954464 (СССР). Способ активации.

57. А.С. 1063850 (СССР). Способ активации.

58. Хохлов Д.Г., Сладков Г.И, Технология производства офлюсованных окатышей из тонкоизмельченных концентратов. Трубы НТО, 4М., t.XXIX, М., Металлургиздат, 1961.

59. Спектор А.Н., Марков А.Д. и др. Комкуемость железорудных концентратов в зависимости от их свойств. Информация ЦИНИПИ № 10, серия 3,1969.

60. Кодзимо Кодзиро и др. Фундаментальное исследование механизма окомкования руд. Влияние крупности исходного сырья на свойства сырых окатышей. Тэцу то хаганэ, 1966, № 9, с. 1293 1295.

61. Бирюкова Н.И. Исследования влияния минералогического состава магнетитовых концентратов на эффективность процессов окомкования, сушки и обжига. Автореферат на соискание ученой степени к.т.н., Томск, 1974.

62. Ручкин И.Е., Гребенкин Г.А. разработка технологии окомкования Северо-Песчанских концентратов. В сб.: Окускование железных руд и концентратов, № 2, Свердловск, ин-т Уралмеханобр, 1975, с.135 -144.

63. Kestner D.W. Industrial trends in the pelleting and sintering of metalic ores, concentrates and reverts "Fine Particles Process.Proc. Iut. Symp., Las Vegas, Nev., 1980" New York, N.Y., 1980, 1494 1505.

64. Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф., Соболев A.B. и др. Управление качеством обожженных окатышей изменением свойств концентрата и режима окомкования. Сталь, 3 12, 1985, с. 4 9.

65. Маерчак Ш. Производство окатышей. М., Металлургия, 1982, 232 с.

66. Бережной Н.Н., Булычев В.В., Костин А.И. Производство железорудных окатышей. Москва, Недра, 1977.

67. Балес А.А., Бойко Г.Х., Ваха В.И. и др. Пат. России SU № 1534076 А-1. Чашевый окомкователь, Бюлл. (07.01.90).

68. Иванов Н.С. и др. Совершенствование технологии производства окатышей на фабриках окускования КМА, отчет, УДК 622.788, № 80012029, 1985.

69. Коротаев Т.В., Цибизов А.Н., Андреева Н.С. и др. Уточнение технических2.1-15-181 73 Т - 1 - Д - АП 'требований на бентониты для окомкования, Отчет, шифр Губкин, 1976.

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

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

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

73. Данилов А. И. Потребность черной металлургии в бентонитовых глинах и задачи геологоразведочных организаций по их выявлению. В кн.: Сырьевая база бентонитов ССР и их использование в народном хозяйстве. Москва, Недра, 1972, 226 с.

74. Башлев А.И., Лепилов А.Н. Глины Кустанайской области как бентонитовое сырье для окомкования железорудных концентратов. В кн.: Сырьевая база бентонитов СССР и их использование в народном хозяйстве. Москва, Недра, 1972, 219 с.

75. Витюгин В.М., Докучаев П.Н. К вопросу о механизме действия присадок бентонита в процессе окомкования железорудной шихты.

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

77. Юсфин Ю.С., Базилевич Т.Н. Обжиг железорудных окатышей. Москва, Металлургия, 1973,272 с.

78. Витюгин В.М. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук, Томск, 1975.

79. Докучаев п.н. Испытание бентонитов различных месторождений и производство железорудных окатышей на Соколовско-Сарбаском ГОКе. В кн.: Бентониты, М., Наука, 1980, с. 169 176.

80. Дрожилов А.А., Бережной Н.Н., Латков К.Ю. Бюллетень Черметинформация, 1973, № 2, с. 3 17.

81. Бережной Н.Н., Попов Ф.У., Федоров С.А. Окускование руд, институт Черметинформация, серия 3, выпуск № 4.

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

83. Мальцева В.Е. Исследование влияния бентонитов на формирование элементов структуры и свойств сырых и обожженных окатышей : дис. канд. техн. наук. Екатеринбург, 2002. - 146 с.

84. Абзалов В.М., Горбачев В.А., Клейн В.И. и др. // Изв. вузов, Черная металлургия, 2000, № 1. с. 64 - 65.

85. Горбачев В.А., Шаврин С.В. Термические напряжения в опеках. М.: Наука, 1982.-78 с.

86. Абзалов В.М., Горбачев В.А., Клейн В.И. и др. // Изв. вузов, Черная металлургия, 2000, № 9. с. 72 - 73.

87. Абзалов В.М., Горбачев В.А., Клейн В.И. // Изв. вузов, Черная металлургия, 2000, № 11. с. 61 - 62.

88. Химия (справочное руководство). Химия, Ленинградское отделение, 1979.-576 с.

89. Зинягин Г.А., Зорин С.Н., Вайнштейн P.M. и др. // Горный журнал, 2003, №9.-с. 41-44.

90. Чижикова В.М., Вайнштейн P.M., Зорин С.Н. и др. // Металлург, 2003, № 4.-с. 36-38.

91. Горбачев В.А., Евстюгин С.Н., Мальцева В.Е., Усольцев Д.Ю. // Сталь, 2003,№ I.e. 15-16.

92. Чижикова В.М., Вайнштейн P.M. // Металлург, 2003, № 9. с. 33 34.

93. Адамеон А. Физическая химия поверхностей. М., Мир, 1979. 568с.

94. Найдич Ю.В. Контактные явления в металлических расплавах. Киев, Наукова думка, 1972.

95. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. Москва, Химия, 1974.

96. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. Москва, Химия, 1976.

97. Быховский А.И. Растекание. Киев, Наукова думка, 1983.

98. Еременко В.Н., Лесник Н.Д., Листовничий В.Е. и др. Физическая химия неорганических материалов. Киев, Наукова думка, 1988, т.З.

99. Панасюк А.Д., Фоменко B.C., Глебова Г.Г. Стойкость неметаллических материалов в расплавах. Справочник. Киев, Наукова думка, 1986.

100. Для промышленных испытаний были поставлены 4 партии композиционной смеси (бентонит полимер') в количестве 2000 т каждая следующего состава:- ПБ-1 2 % (в общем количестве композиционной смеси);-ПБ-3-2%;- ПБ-1 -3 %;- ПБ-3 1 %;

101. По химическому составу глина хорошо усреднена содержание Si02 по вагонам в среднем содержании 62,22 %, а СаО - 1,28 %.

102. Подготовка бентонитовой глины

103. Производительность сушильно-размольной линии в период испытаний составила в среднем 25 т/час (по исходному материалу). При этом на сушильном барабане и шаровой мельнице удельные затраты электроэнергии и природного газа существенно не изменились.

104. Окомкование и качество сырых окатышей

105. В период испытаний с 23.07 по 21.09 работали две обжиговых машины №1 и №2, кроме периода 27.08 по 04.09 когда машина № 2 находилась на реконструкции.

106. Сравнение показателей сырого окомкования производилось относительно базового периода 16.07-21.07. В качестве опытных приведены четыре периоде. Соответственно по тексту и в таблицах проводится анализ опытных периодов 1*4.

107. В период испытаний удельный расход бентонита, вводимого в шихту, варьировался в пределах 0,35 0,45% (в пересчете на сухую массу) при среднем значений 0,41 % (в базовый период - 0,48 %).

108. Оценка качественных характеристик сырых окатышей и их изменение притранспортировке производилась по тракту обжиговой машины № I,

109. Результаты представлены в таблице I.