Раздел I

1. Предварительная подготовка железной руды

Подготовка железной руды к плавке имеет большое значение, так как от этого зависит поступление в печь железорудного сырья определённой крупности, равномерного химического состава, хорошей восстановимости и, главное, с высоким содержанием железа. Чем тщательнее подготавливают руду к доменной плавке, тем выше производительность доменной печи, ниже расход топлива и выше качество выплавляемого чугуна.

Современное доменное производство предъявляет к железорудным материалам очень высокие требования. Эти материалы должны:

- иметь высокое содержание железа;

- низкую концентрацию вредных примесей;

- оптимальный размер кусков (20 – 40 мм);

- высокую прочность, чтобы при транспортировке и в ходе плавки куски не разрушались с образованием мелких фракций;

- иметь постоянный химический состав больших масс материалов.

1.1 Характеристика железной руды

1.1.1 Физическое состояние железной руды

При добыче руды открытым способом величина крупных глыб руды может достигать 1000 – 1500 мм. При подземной добыче максимальный размер куска не превышает обычно 350 мм. Во всех случаях добываемая руда в большей или меньшей степени содержит значительное количество мелких фракций (до 85%). В данном случае руда – гидрогематитовая. Гидрогематит или бурый железняк - минеральное образование из водных оксидов железа mFe₂O₃ • nН₂О (52,3-62,9 % Fe), где главными минералами являются лимонит 2Fe₂O₃ • ЗН₂О и гетит Fe₂O₃ • Н₂О.

В то же время техническими условиями, обеспечивающими стабильный ход доменной печи, для гидрогематитовых руд предусматриваются максимальные размеры составляют 120 мм.

1.1.2 Характеристика металлургической ценности руды

Содержание железа в FeO:

= 13,4 · 56/72 = 10,422%

Содержание железа в :

= 64,8 · (56·2)/(56·2+48) = 45,36%

Следовательно, содержание железа в руде:

= 10,422 + 45,36= 55,782%

Такая руда является богатой, так как в ней содержится более 37 – 40% железа. Но для того, чтобы повысить выплавку чугуна, руду всё равно надо обогащать.

1.1.3 Оценка наличия в руде вредных примесей

Содержание серы в руде:

= 32/(32+48) · 0,07 = 0,028%

Минимальное содержание серы в сернистой руде - 0,5%. Следовательно, заданная руда является низкосернистой.

Содержание фосфора в руде:

= 62/(62+80) · 0,1 = 0,044%

К высокофосфористым следует условно отнести руды, содержание фосфора в которых превышает 0,5%. Следовательно, заданная руда является низкофосфористой.

1.1.4 Характеристика пустой породы

Деление железных руд на группы зависит, от характера пустой породы: кремнистой, глиноземистой, магнезиальной, который, в свою очередь, определяется относительным содержанием в руде соответственно SiO₂, Al₂O₃, MgO. Содержание SiO2 в руде больше, чем содержание Al2O3 и MgO. Поэтому заданная руда является кремнистой.

Основность пустой породы:

= (1.6+1.4)/(11.1+2.9) = 0.21

Руда является самоплавкой, если величина основности лежит в интервале 0,6-1,1. так как величина основности заданной руды не лежит в данном интервале и равна В=0,21 , то руда является тугоплавкой. На основании этого делаем вывод о целесообразности получения из железной руды офлюсованного агломерата. Так как в руде высоко содержание SiO2, то необходимо использование основного флюса, то есть известняк, состоящий из карбоната кальция CaCO3.