Совершенствование шлакового режима доменной плавки за счет использования добавок

• Автор: Тлеугабулов, Борис Сулейманович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. РОЛЬ ОКСИДНЫХ РАСПЛАВОВ В ПРОЦЕССАХ ПРОИЗВОДСТВА АГЛОМЕРАТА И ЧУГУНА аналитический обзор

1.1. Основные положения теории агломерационного процесса

1.2. Основные положения теории шлакообразования в доменной плавке и влияние шлакового режима на ход процесса

1.3. Влияние магнийсодержащих добавок на агломерационный и доменный процесс

1.4. Особенности доменной плавки титаномагнетите в

1.5. Выводы и задачи исследований

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Агломерация руд и концентратов

2.2. Исследование металлургических свойств агломератов

2.3. Исследование свойств шлаковых расплавов
2.4. Планирование и организация опытнопромышленного производства
3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ДОБАВОК ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ РУД ТАГИЛОКУШВИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
3.1. Результаты исследований влияния М0 на вязкость шлаков
3.2. Исследования влияния магнийсодержащих добавок на показатели агломерационного и доменного процессов
3.3. Сравнительная оценка эффективности сквозного воздействия на показатели аглодоменного производства магнийсодержащих добавок
3.4. Разработка технологии использования добавок дунита при переработке железных руд ТагилоКушвинского месторождения
3.4.1. Характеристика Нижнетагильского дунитового массива
3.4.2. Лабораторные спекания и исследование металлургических свойств агломератов с различной долей дунита в шихте
3.4.3. Промышленные испытания в аглодоменном производстве
3.4.4. Технология производства железорудного агломерата с использованием в шихте дунита
3.5. Выводы по разделу
4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВ
4.1. Исследования влияния борсодержащих добавок на агломерационный и доменный процесс
4.2. Разработка метода контроля процесса карбидообразования
4.3. Исследование влияния марганцевых добавок в шихту доменной плавки титаномагнетитов
4.4. Разработка рекомендаций по выплавке ванадиевого i
4. 6. Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ


При агломерации железных руд это условие, в целом, выполняется, но из-за интенсивного протекания процесса нагрева, а затем резкого охлаждения механизм сцепления рудных зерен протекает недостаточно полно и образующийся спек не обладает достаточной прочностью []. Вероятно, в условиях агломерации получение качественного кускового продукта, при температурах ниже точки появления жидкой фазы, невыполнимо. На это указывал С. Т. Ростовцев []: «. Полггое или почти полное расплавление материала нужно рассматривать не как желательный или необходимый фактор, а как неизбежный в определенных условиях». Эти взгляды разделялись большинством исследователей [напр. Развитие теории спекания с участием жидких фаз отражено в работах Л. Л. Байкова, Я. И. Френкеля, В. Д. Кинджери и др. По представлениям, отраженным в работах [, ], процесс спекания протекает в три стадии. На первой стадии образуется жидкая фаза, имеющая небольшую вязкость. На второй стадии происходит рекристаллизация и растворение участков зерен твердой фазы, находящихся в контакте с жидкостью. Центры гранул сближаются, плотность спекаемого материала возрастает. На третьей стадии завершаются процессы рекристаллизации и роста зерен, образуется жесткий скелет. Данная стадия является определяющей при ограниченном количестве жидкой фазы. Основы теории твердения цемента и агломерации огнеупорных материалов акад. Байкова А. А. связываются с процессахми перекристаллизации []. По закону Оствальда [] мелкие частицы имеют большую растворимость, чем крупные, поэтому увеличение размеров элементарного объема идет за счет присоединения мелких частиц крупными. На схеме перекристаллизации акад. Байкова Л. А. основана и теория процесса агломерации железных руд Ростовцева С. Т. []. Отдельно взятые минералы, в отличие от сырья комплексного состава, имеет определенную температуру плавления. В зависимости от природы минералы могут быть легкоплавкими и тугоплавкими. Ниже приведены значения температуры плавления отдельных оксидных минералов. Температура пл. Однако при образовании из этих оксидных соединений более укрупненных минералов температура плавления последних резко снижается Крупные минералы Бе2Б4 Мл Б Юз СаАЬБьОв №2Б Температура пл. Взаимодействие крупных минералов между собой в рассматриваемом сырье может привести к еще более сильному изменению температуры образования жидкой фазы. Присутствие их в сырье в весьма малых дозах при нагреве шихты приводит к раннему образованию жидкой фазы и снижает температуру начала ее размягчения. В зависимости от наличия таких микропримесей температура начала размягчения железных и марганцевых руд изменяются от 0 до °С []. Указанная закономерность изменения температуры плавления при образовании сложных соединений из их более простых составляющих может быть использована при выборе конкретного типа флюсующих добавок. Например, замена известняка и кварцита на гранулированный доменный шлак обеспечила повышение эффективности сквозной переработки медных концентратов [7]. При структурообразовании мелких материалов с участием жидких фаз весомое значение приобретают свойства расплава или раствора. Основными такими характеристиками являются величина поверхностного натяжения и краевой угол смачивания. По характеру сил взаимодействия между жидкой и твердой фазами Ю. Ван-дер-ваальсовых сил (обратимое смачивание - после разделения частиц их поверхности остаются неизменными) и химическое, с преобладанием сил, связанных с химической реакцией, - с ионным и ковалентным энергетическими эффектами (необратимое смачивание). Классификация смачивания по характеру действующих сил не является единственной, смачивание различают также по удельной свободной поверхностной энергии твердых тел и по степени приближения жидкой и твердой фаз (до их контакта) к химическому равновесию []. Последняя классификация позволила В. Н. Еременко и И. В. Найдичу [], а также автору работы [] на основе связи между сродством фаз и снижением поверхностной энергии на межфазной границе выдвинуть принцип смачивающего действия: «подобное смачивает подобное».