Комплексное изучение металлургических характеристик и повышение эффективности использования кварцитов сунгайского рудопроявления

• Автор: Лазаревский, Павел Павлович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1 Анализ минерально-сырьевой базы и методы металлургической оценки кремнеземсодержащего сырья для производства кремния и его сплавов
1.1 Современное состояние минерально-сырьевой базы для производства кремния и его сплавов
1.2 Металлургические характеристики и требования
к кремнеземсодержащему сырью для производства кремния и его сплавов
1.2.1 Требования к кремнеземсодержащему сырью
по химическому составу
1.2.2 Изучение термостойкости кремнеземсодержащего рудного сырья
1.3 Исследование влияния физико-химических свойств кремнеземсодержащего рудного сырья на процесс восстановления кремния
из диоксида кремния
1.3.1 Определение реакционной способности кремнеземсодержащего
рудного сырья по отношению к углеродистому восстановителю кремния
1.3.2 Изучение влияния химической активности углеродистого
восстановителя на степень восстановления кремния
1.4 Постановка задач исследований
Г лава 2 Исследование и оценка металлургических характеристик
кварцитов Сунгайского рудопроявления
2.1 Оценка ресурсного потенциала кварцитов Сунгайского рудопроявления
2.2 Минерало-геохимическая характеристика кварцитов Сунгайского рудопроявления
2.3 Исследование физических свойств кварцитов Сунгайского рудопроявления
2.3.1 Определение термостойкости
2.3.2 Определение сопротивления разрушению кварцитов
2.3.3 Определение плотности и насыпной массы кварцитов
2.3.4 Определение температуры начала оплавления кварцитов
2.3.5 Определение изменения удельного электросопротивления
кварцитов при нагреве
2.4 Исследование степени восстановления элементов из оксидов кварцитов Сунгайского рудопроявления
2.4.1 Определение температуры начала процесса восстановления
кремния из оксидов кварцитов Сунгайского рудопроявления
2.4.2 Определение степени восстановления элементов
из оксидов кварцитов Сунгайского рудопроявления
2.4.3 Исследование влияния гранулометрического состава
на степень восстановления элементов из оксидов кварцитов Сунгайского рудопроявления
2.5 Выводы по главе
Глава 3 Исследование повышения эффективности использования
кварцитов Сунгайского рудопроявления
3.1 Анализ применения углеродистых восстановителей при производстве ферросплавов
3.2 Исследование повышения степени восстановления элементов из оксидов Сунгайских кварцитов при использовании
каменных и бурых углей
3.2.1 Общая характеристика каменных и бурых углей
3.2.2 Исследование физико-химических свойств каменных
и бурых углей при нагреве
3.2.3 Определение степени восстановления элементов из оксидов
Сунгайских кварцитов в зависимости от вида восстановителя
3.2.4 Исследование неконтактного взаимодействия диоксида
кремния с углерод со держащими материалами
3.2.5 Изучение удельного электросопротивления шихты
в зависимости от вида восстановителя
3.3 Выводы по главе
Глава 4 Экспериментальные исследования и определение технологических
режимов выплавки сплавов кремния с использованием кварцитов сунгайского рудопроявления
4.1 Выплавка ферросилиция марки ФС75 с использованием кварцитов Сунгайского рудопроявления
4.1.1 Выплавка ферросилиция марки ФС75 с использованием кокса
4.1.2 Выплавка ферросилиция марки ФС75 с использованием
каменных и бурых углей
4.2 Выплавка силикомарганца МнС17 с использованием кварцитов Сунгайского рудопроявления
4.3 Экономическая оценка применения углей
4.4 Вводы по главе
Заключение
Библиографический список
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Приложение Ж

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
При современных темпах развития производства стали устанавливаются все более жесткие требования к качеству используемых ферросплавов и, прежде всего, к самому массовому ферросплаву - ферросилицию. Ферросилиций используют при производстве стали для её раскисления и легирования. Содержание кремния в сталях составляет 0,17 - 0,37 %, в высоколегированных кремнистых сталях его содержание достигает 2 - 3 % и более. Введение в конструкционную сталь до 2 % кремния повышает ее твердость, прочность, пределы упругости и текучести. Ферросилиций также используется в качестве восстановителя в металлотермических процессах, в горнорудной промышленности при обогащении руд, в химических технологиях для получения кремнийорганических соединений, взрывчатых веществ и в других отраслях промышленности. Кремний высокой чистоты используют в полупроводниковой технике, а технической чистоты (96 - 98 % 81) - в черной и цветной металлургии для получения сплавов на нежелезной основе.
Технико-экономические показатели плавки кремния и его сплавов существенно зависят от качества применяемых шихтовых материалов. К сожалению, до настоящего времени к кремнеземсодержащим рудным материалам нет единых требований по металлургическим показателям. Это вызвано тем, что различные типы кремнеземсодержащих материалов, даже при близком химическом составе, отличаются друг от друга поведением в процессе восстановительной плавки. В результате высокого потребления кремнеземсодержащих материалов необходимо выявлять и разрабатывать новые месторождения, что позволит удерживать на достойном уровне производство сплавов кремния в России.
В связи с этим актуальной задачей является оценка технологической

помощью рентгеноструктурного анализа подтвердили данные петрографических исследований кварцитов и показали, что кварциты состоят из а-кварца и не содержат других модификаций (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 - Рентгенофазовая дифрактограмма образца темно-серого кварцита Сунгайского рудопроявления