Исследование влияния бенто-полимерных композиций на свойства железорудных окатышей и совершенствование на этой основе технологии подготовки шихты для их производства

• Автор: Усольцев, Данила Юрьевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Содержание
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. Су шествующие технологии подготовки связующего.

1 .б.Заключения и выводы

2. Исследование реологических свойств полимерсодержащих связующих и их влияние на свойства окатышей.
2.1 .Определение зависимости эффективной вязкости суспензии бентополимерных композиций от состава композита.
2.2.0пределение зависимости показателя индекса набухаемости
от состава бентополимерного связующего.
2.3.Роль реологических свойств и состава связующего в формировании качества окатышей.
2.4.Принципы систематизации свойств бентополимерных 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 бентополимерных композиций
3.1 .Методика проведения исследований качества сырых и
сухих окатышей.
3.2.0пределение 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
полимерсодержащих 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 сушильноразмольного 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
Заключение по работе
Литература


Вне зависимости от технологии этого передела, будь то доменная плавка, или прямое получение железа, общим для них является восстановительный процесс, при котором кристаллы гематита последовательно превращаются в магнетит, вюстит и железо. Кристаллохимические особенности этих фазовых превращений достаточно хорошо описаны авторами [1,2], которые показали, что происходящие при восстановительном процессе кристаллохимические превращения и сопровождающее их напряженное состояние в значительной степени определяют поведение окатышей при восстановлении. В частности показано, что прочность окатышей и их восстановимость являются альтернативными понятиями, а явления разупрочнения; разбухания и разрушения возникают вследствие трещинообразования, увеличивающего размеры реакционной поверхности, а, следовательно, и восстановимости. Таким образом, в зависимости от специфических условий получения металла, технологи принимают компромиссное решение между восстановимостью и прочностью [3-]. Другим общим требованием к окатышам, независимо от технологии дальнейшего использования, является стабильность гранулометрического состава в узком интервале крупности [-5-]. При этом достигается хорошая газопроницаемость слоя шихты, однако, все известные модели восстановительного процесса не учитывают возможные изменения грансостава, возникающие за счет разрушения окатышей при восстановлении. Отличие условий восстановления окатышей в доменной печи и в установках прямого восстановления состоит как в температурном режиме, так и в последовательности фазовых превращений. Так, если в доменной печи восстановительный потенциал обеспечивает разделенную во времени и пространстве последовательность превращений “> Рез -» РеО -» Ре, то в условиях прямого получения железа, таких как НУЬ или Мидрекс, все эти стадии совмещены во времени в объеме одного окатыша. Это благоприятное, с позиции хрупкого низкотемпературного разрушения, обстоятельство накладывает жесткие требования к максимальной восстановимости окатышей. В доменной печи, где действуют значительно большие механические нагрузки, требование максимальной прочности является приоритетным. Рассмотрим основные точки зрения на требуемое качество окатышей, предназначенных для доменной плавки и металлизации. Для оценки комплекса металлургических свойств «доменных» окатышей в мировой плавке используют различные методики []. Из многих факторов, влияющих на результаты испытаний, характер нагрева материала, то есть вид кривой «температура-время», является одним из наиболее важных []. На основании анализа и обобщения сведений о производстве окатышей на разных фабриках, условий их хранения и транспортировки от производителя к потребителю, а так же эффективности использования окатышей в доменных печах был разработан уровень значений показателей комплекса металлургических свойств окатышей, отвечающий требованиям доменной плавки (табл. Однако, предложенная оценка восстановимости железорудных материалов не идеальна [,]. Для большей информативности необходимо проводить испытания по восстановлению материалов в режиме нагрева и восстановления того агрегата, в котором используется испытуемый железорудный материал. Определение величин показателей металлургических свойств окатышей, максимально отвечающих требованиям доменной плавки, позволяет целенаправленно воздействовать на элементы технологии производства окатышей с целью улучшения того или иного показателя. Природа железорудного материала такова, что чем больше его восстановимость, тем сильнее он разрушается в процессе восстановления. В работе [] авторы предложили оценку качества железорудных окатышей производить обобщенным комплексным показателем с определением коэффициента весомости, рассчитанного на основе экспертного опроса специалистов. Вопросы подготовки окатышей для последующей металлизации также изучены за рубежом [+], а с начала -х годов в России в связи с основанием и пуском Оскольского электрометаллургического комбината [+]. Таблица 1. Примечание. Абсолютная величина массовой доли железа в окатышах должна быть максимально возможной; величина основности должна исключать ввод сырого флюса в доменную печь и стремиться к 1,+1,.