Предварительная подготовка железной руды

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ»

Кафедра металлургии стали и ферросплавов

Ивлев С.А.

Базовый общеуниверситетский курс

«Металлургические технологии»

Раздел 1: Металлургия чёрных металлов

Учебное пособие для практических занятий

для студентов, обучающихся по направлению:

Москва, 2007 г.

Аннотация

В учебном пособии представлен алгоритм решения широкого круга практических задач, возникающих на различных этапах металлургического передела. Поэтапное выполнение предлагаемых заданий дает возможность студенту проследить превращение сырой железной руды, добытой из недр земли, в железорудный концентрат, а затем – в агломерат, определить основные технико-экономические и экологические показатели производства чугуна в доменной печи и стали в кислородном конвертере.

Целью настоящего пособия является формирование у студентов комплексного подхода к изучению технологических процессов черной металлургии, закрепление знаний и навыков, полученных на лекциях и в ходе самостоятельной подготовки.

Содержание

Введение

1. Предварительная подготовка железной руды

1.1. Характеристика железной руды

1.2. Расчет основных показателей процесса обогащения руды и химического

состава получаемого концентрата

2. Агломерационное производство

2.1. Расчет расхода железорудного концентрата и известняка в агломерационной

шихте

2.2. Химический состав агломерата

3. Доменное производство

3.1. Расчет расхода агломерата на выплавку 1 т чугуна в доменной печи

3.2. Формирование чугуна (химический состав чугуна)

3.3. Формирование доменного шлака (химический состав и выход шлака)

4. Сталеплавильное производство

4.1. Изменение химического состава металла в процессе окислительного

рафинирования в кислородном конвертере

4.2. Материальный баланс конвертерной операции

4.3. Расчет расхода ферросплавов для раскисления и легирования жидкой стали

5. Оценка расхода основных исходных материалов для выплавки 1 т жидкой

стали и выхода попутных продуктов.

Введение

Современное крупное металлургическое предприятие (комбинат) следует рассматривать как комплекс производств, деятельность которых направлена на обеспечение получения конечной металлопродукции: товарного чугуна, стальных слитков и заготовки, проката разнообразного сортамента и др. В состав таких металлургических комбинатов, как правило, входят следующие основные производства: рудники и горно-обогатительная фабрика, коксохимическое, агломерационное, доменное, сталеплавильное, прокатное, а также необходимые вспомогательные производства. Тесная кооперация между ними, непрерывный обмен продукцией, материалами и энергоносителями определяют высокую эффективность работы металлургического комбината в целом. В Приложении 1 приведена общая технологическая схема современного интегрированного металлургического предприятия.

Производство черных металлов начинается с добычи железных руд и их подготовки. Конечная продукция коксохимического и агломерационного производств (кокс и агломерат) входят в состав шихты доменных печей, выплавляющих чугун, который, в свою очередь, является основным компонентом металлошихты сталеплавильных агрегатов. Коксовая мелочь (коксик) используется при производстве агломерата, а также для науглероживания жидкой стали. Выделяющиеся в ходе технологических процессов газы (коксовый, доменный, конвертерный), обладающие высокой теплотой сгорания, после необходимой подготовки используются в качестве источников энергии в коксохимическом и агломерационном производствах, а также для нагрева слитков и заготовок в прокатных цехах. Образующиеся на всех этапах производства отходы (точнее – попутные продукты): окалина, шлаки, пыли, шламы, содержащие железо в значительном количестве, возвращаются в металлургический передел в виде компонентов шихты при производстве агломерата, чугуна и стали.

Предварительная подготовка железной руды

В настоящее время в практике доменного производства практически не используется железная руда, не прошедшая в той или иной степени стадии предварительной подготовки. Причины этого состоят в следующем:

- неоптимальный гранулометрический состав добытой руды, в том числе высокая доля мелкой фракции;

- практически исчерпаны запасы богатых (по железу) руд;

- низкая основность (CaO:SiO₂) пустой породы железной руды, затрудняющая формирование жидкотекучего реакционноспособного доменного шлака;

- наличие в составе руды химических элементов и соединений, негативно влияющих на работу доменной печи, на состав и свойства чугуна и стали.

В зависимости от конкретных условий на практике выбирается та или иная схема подготовки железных руд. После первичного дробления и разделения по фракциям богатая малосернистая руда с размером кусков >8 мм может использоваться доменными цехами, фракция <8 мм подвергается окускованию на агломерационных фабриках. Богатые сернистые руды дробят до крупности <8 мм и подвергают агломерации, в ходе которой из руд практически полностью удаляется сульфидная сера. Бедные руды измельчают до крупности <74 мкм и направляют на обогащение. Однако, так называемые «богатые руды» в ряде случаев целесообразно дополнительно обогащать, так как установлено, что повышение содержания железа в шихте на 1 % позволяет увеличить производительность доменной печи на 2,0 – 2,5 %.

Дата добавления: 2015-07-17