1.1.1.3 Оцінка якості залізних і марганцевих руд

Металургійна цінність залізних і марганцевих руд визначається: вмістом корисного елемента (заліза або марганцю), збагачуваністю, складом пустої породи, наявністю домішок, фізичними властивостями.

Основними продуктами доменної плавки є чавун і шлак. Чим вище вміст заліза в рудах, тим більше відносна частка чавуну в продуктах доменної плавки, тим краще техніко-економічні показники доменного виробництва. Чим ближче хімічний склад пустої породи руд до необхідного хімічного складу шлаку, тим менше потрібно флюсів для реалізації доменної плавки, тим вище її ефективність. Збагачуваністю залізних і марганцевих руд називають їх здатність відділити пусту породу від рудостворюючого мінералу. Практично всі руди, які здобуваються в Україні, піддаються збагаченню, і чим легше здійснюється ця операція, тим вище якість руди. Очевидно, якщо руди містять велику кількість корисних і мінімальну кількість шкідливих домішок, тим вони якісніше.

За фізичними властивостями руди можуть бути міцними, кускуватими або дрібними, пилуватими. Пилуваті руди не придатні для використовування в доменному виробництві. Перед завантаженням у доменну піч вони підлягають операції окускування, а це пов'язано з додатковими витратами, отже, дрібні пилуваті руди менш цінні, чим міцні, кускові.

Основою металургійної промисловості України є Криворізьке родовище залізняку, запаси якого оцінюються в 24 млрд. т і Керченське родовище в Криму із запасами більше 2 млрд. т, Нікопольське родовище марганцевих руд із запасами в 1 млрд. т.

Література: [1, с. 30-38; 2, с. 30-65; 3, с. 20-29]

1.1.2 Флюси. Замінники руд і флюсів

Флюсами називають добавки, які вводяться в доменну або агломераційну шихту для зниження температури плавлення пустої породи шихтових матеріалів і додання доменному шлаку необхідного хімічного складу і фізичних властивостей, забезпечуючих нормальну роботу доменної печі й очищення чавуну від сірки, що особливо актуально для металургійних підприємств України, використовуючих в якості палива доменної плавки кокс із високосірчистого вугілля Донецького кам'яновугільного басейну.

Залежно від складу флюси бувають основні, кислі і глиноземісті. Оскільки в більшості випадків пуста порода руд кремнеземіста, то найбільш широко застосовують основний флюс, тобто матеріали, які містять оксиди кальцію та магнію.

В доменному виробництві в якості основного флюсу застосовують вапняк, який уявляє собою природну форму мінералу кальциту – CaCO₃. Разом із звичайним вапняком широко застосовується доломітизований вапняк, що є сумішшю кальциту і доломіту CaCO₃^.MgCO₃.

Кислі флюси застосовуються при високому вмісті в пустій породі залізняку оксидів кальцію й алюмінію. В якості кислих флюсів використовується залізняк з кремнеземістою пустою породою.

Дуже рідко, при необхідності підвищити вміст Al₂O₃ в шлаку, застосовується глиноземістий флюс, для чого використовується також бідний залізняк з глиноземістою пустою породою.

На різних етапах металургійного виробництва виходять побічні матеріали, які містять залізо, марганець, флюсуючі оксиди, які можуть бути використані в якості замінників руд і флюсів. До них відносяться:

- колошниковий пил, який виноситься з доменних печей. Склад колошникового пилу визначається складом завантажуваної в піч шихти і характеризується вмістом 45-50% заліза і 5-10% вуглецю. Колошниковий пил утилізується введенням у склад агломераційної шихти;

- шлами (твердий осадок, який виділяється при відстоюванні вод, що поступають від мокрих газоочисток агломашин, доменних і сталеплавильних печей) по своєму складу близькі до складу колошникового пилу;

- зварювальний шлак (відходи прокатного виробництва, які утворюються в нагрівальних печах при нагріві металу перед його обробкою тиском), містить до 50% заліза ;

- окалина - оксиди заліза, що утворюються на поверхні сталевого злитка при його нагріві перед плющенням. Складається майже повністю з Fe₃O₄;

- конвертерний шлак містить близько 70% оксидів заліза і кальцію. Характеризується високою основністю - 3,0-3,5.

Література: [1, с. 39-41; 3, с. 29-31]