Качество агломерата из железорудных концентратов с повышенным содержанием оксида титана Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Раздел 1

ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА И СТАЛИ

УДК 622.788.3

В.М. Колокольцев, В.А. Бигеев, С.К. Сибагатуллин, Д.Н. Гущин, A.B. Иванов

ФГБОУВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

КАЧЕСТВО АГЛОМЕРАТА ИЗ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ОКСИДА ТИТАНА

Россия обладает большими запасами титаномагнетитовых руд, содержащих ванадий [1]. В Челябинской области такими являются руды Копанского, Медведевского и Суроямского месторождений [2, 3]. Переработка их требует обогащения [4], а следовательно, при использовании в доменной плавке предварительного окускования.

Агломерация их имеет особенности по сравнению с агломерацией магнетитовых концентратов [5]. В связи с этим исследовали показатели качества агломерата, полученного спеканием магнетитовых и титаномагнетитовых концентратов. Титаномагнетито-вые концентраты были получены по технологии, разработанной в МГТУ [4].

Спекание агломератов производили на лабораторной установке. Она включает в себя чашу диаметром 70 мм, высотой 243 мм, опирающуюся на основание, которое выполняет функцию колосниковой решетки. Для предотвращения тепловых потерь спека-тельную чашу изолировали керамическим стаканом. Воспроизводимость результатов спеканий обеспечивали постоянством от опыта к опыту гранулометрического состава всех компонентов шихты, условий смешивания, окомкования и увлажнения шихты, загрузки ее в чашу и зажигания. Спекали агломерат основностью

© Колокольцев В.М., Бигеев В.А., Сибагатуллин С.К, Гущин Д.Н., Иванов A.B., 2011

по CaO/SiO2, равной 1,5, физико-механические свойства которого оценивали по следующим показателям:

- сопротивление годного агломерата удару, характеризуемого содержанием класса + 5 мм после испытаний в барабане;

- разрушение годного агломерата, характеризуемого содержанием класса 0,5-5 мм после испытаний;

- истирание годного агломерата, характеризуемого содержанием класса 0-0,5 мм;

- замельченность, характеризуемая относительной долей класса 0,5-5 мм в смеси классов 0,5-5 мми + 5 мм, %.

Химический состав компонентов шихты представлен в табл. 1, агломерата - в табл. 2.

Содержание ТЮ2 в исследованном титаномагнетитовом концентрате (см. табл. 1) ив полученном агломерате (см. табл. 2) значительно превышает его концентрацию в соответствующих материалах Качканарского ГОК.

Исследования провели с использованием и без использования аглоруды, при влажности шихты в пределах 7,0-8,0%. Полученные результаты представлены втабл. 3-5.

При содержании в железорудной смеси аглоруды 22,5, концентрата 52,5 и возврата 25% свойства агломерата соответствовали табл. 3.

Спекание смеси чистых концентратов и возвратов без добавки аглоруды дало результаты, приведенные в табл. 4.

Различия показателей качества агломерата при спекании маг-нетитового и титаномагнетитового концентратов видны из табл. 5.

Выводы:

1. При наличии в шихте аглоруды титаномагнетитовый концентрат спекался в агломерат со следующим изменением основных показателей качества по сравнению со спеканием

магнетитового концентрата, % отн:

- превышение сопротивления агломерата удару на 4,0;

- снижение разрушения агломерата на 11,8;

- снижение истираемости агломерата на 11,0;

- уменьшение замельчености на 12,4.

2. При отсутствии аглоруды изменение показателей качества

было следующим, % отн:

- снижение сопротивления агломерата удару на 7,1;

- увеличение разрушения агломерата на 30,8;

- увеличение истираемости агломерата на 8,9;

- увеличение замельчености на 31,6.

Таблица 1

Химический состав компонентов агломерационной шихты, %

Вид материала Компонент

Fe FeO Fe2Oз SiO2 CaO MgO Al2Oз ТО2 P Zn Cr Mn S ППП

Концентрат маг-нетитовый 66,0 28,2 62,29 3,72 1,33 0,85 1,33 0,32 0,016 0,012 0,005 0,22

Концентрат тита-номагне-титовый 61,3 28,7 55,67 2,00 0,72 0,31 1,43 9,82 0,01 0,32 0,20 0,60

Аглоруда 56,2 80,31 8,11 0,88 0,39 1,56 0,06 0,137 7,77

Известняк 0,1 0,14 0,2 51,3 2,9 0,03 45,43

Кокс 0,9 5,8 0,7 0,23 3,13 0,051 0,51 87,00

Таблица 2

Химический состав агломератов, %

Вид агломерата Компонент

Fe Mn P S Ti & Zn C SiO2 Al2Oз CaO MgO FeO Fe2Oз MnO P2O5 ТО2 ^3 ZnO SOз

Магнетитовый 59,19 0,14 0,033 0,039 0,125 0,003 0,007 0,32 5,42 1,6 8,13 1,08 15,22 67,64 0,18 0,065 0,214 0,005 0,009 0,097

Титаномагне-титовый 56,7 0,13 0,028 0,039 3,9 0,212 0,318 4,33 1,68 6,49 0,66 14,58 64,8 0,17 0,054 6,51 0,31 0,097

Таблица 3

Прочностные свойства агломерата из магнетитового и титаномагнетитового концентратов с аглорудой, %

Наименование показателя Вид концентрата

магнетитовый титаномагнетитовый

Сопротивление годного агломерата удару 75,11 78,09

Разрушение годного агломерата 20,37 17,94

Истирание годного агломерата 4,44 3,95

Замельченность 21,32 18,67

Таблица 4

Прочностные свойства агломерата при спекании магнетитового и титаномагнетитового концентратов без добавки аглоруды, %

Наименование показателя Вид концентрата

магнетитовый титаномагнетитовый

Сопротивление годного агломерата удару 78,69 73,12

Разрушение годного агломерата 16,78 21,95

Истирание годного агломерата 4,52 4,92

Замельченность 17,56 23,1

Таблица 5

Различия в показателях качества агломерата при спекании титаномагнетитового концентрата по сравнению со спеканием магнетитового концентрата («+» - превышение, «- »- снижение),

% отн.

Наименование показателя Вид спекания

с аглорудой без аглоруды

Сопротивление годного агломерата удару +3,97 -7,08

Разрушение годного агломерата -11,78 +30,81

Истирание годного агломерата -11,04 +8,85

Замельченность -12,43 +31,55

Список литературы

1. Смирнов Л.А., Дерябин Ю.А., Шаврин C.B. Металлургическая переработка ванадийсодержащих титаномагнетитов. Челябинск: Металлургия, 1990. 256 с.

2. Титаномагнетитовые руды - резерв черной металлургии / Леонтьев Л.И., Ватолин Н.А., Кожевников Г.Н., Шаврин C.B. // Проблемы комплексной переработки титаномагнетитов Южного Урала. Магнитогорск: Дом печати, 2001. С. 15-21.

3. Титаномагнетиты и металлургия Урала / Елохин Ф.М., Довго-пол В.И., Медведев А.А. и др. Свердловск: Сред.-Урал. кн. изд-во, 1982. 144 с.

4. Чижевский В.Б. Оценка обогатимости титанистых руд Медве-девского и Копанского месторождений и рациональные схемы обогащения титаномагнетитовых и ильменитовых руд // Проблемы комплексной переработки титаномагнетитов Южного Урала. Магнитогорск: Дом печати, 2001. С. 47-52.

5. Качула Б.В., Кобелев В.А. Особенности металлургических свойств титаномагнетитового железорудного сырья и их влияние на процесс доменной плавки // Проблемы комплексной переработки титаномагнетитов Южного Урала. Магнитогорск: Дом печати, 2001. С. 57-62.

УДК 669.046.46

A.C. Вусихис, Л.И. Леонтьев, О.Ю. Шешуков

ИМЕТ УрО РАН, Екатеринбург

АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ МЕТАЛЛИЗАЦИИ И ИХ ПРИМЕНИМОСТЬ К БАКАЛЬСКИМ СИДЕРИТАМ

Существует множество предложений и патентов на различные способы металлизации железорудных материалов. В частности, в работах [1-4] дана характеристика основных из них, а в работах [5,6] изложены теоретические основы процессов металлизации. Классифицировать способы по виду получаемого продукта можно следующим образом:

© Вусихис A.C., Леонтьев Л.И., Шешуков О.Ю., 2011