
- •Раздел 1: Металлургия чёрных металлов
- •1. Предварительная подготовка железной руды
- •1.1. Характеристика железной руды
- •Тип рудного минерала
- •Физическое состояние железной руды
- •1.1.3. Характеристика металлургической ценности руды
- •1.1.4. Оценка наличия в руде вредных примесей
- •1.1.5. Характеристика пустой породы
- •1.2. Обоснование технологической схемы подготовки руды к доменной плавке
- •1.2.1. Дробление, измельчение, грохочение
- •1.2.2. Обогащение
- •2. Агломерационное производство.
- •2.1. Расчет расхода железорудного концентрата и известняка в агломерационной шихте.
- •2.2. Определение химического состава готового агломерата.
- •3. Доменное производство.
- •3.1. Расчет расхода агломерата на выплавку 1 т чугуна в доменной печи.
- •3.2. Определение состава передельного чугуна.
- •3.3. Расчет массы и состава шлака, образующегося в доменной печи при выплавке чугуна.
- •4. Сталеплавильное производство.
- •4.1. Изменение химического состава металла в процессе окислительного рафинирования в кислородном конвертере.
- •4.2. Материальный баланс конвертерной операции.
- •4.2.1. Определение расхода извести.
- •4.2.2. Определение состава и количества конвертерного шлака.
- •4.2.3. Расчет выхода полупродукта.
- •4.2.4. Определение расхода кислорода.
- •4.2.5. Определение количества и состава отходящих газов.
- •4.2.6. Составление материального баланса.
- •4.3. Расчет расхода раскислителей и легирующих.
- •5. Оценка расхода основных исходных материалов для выплавки 1 т жидкой стали и выхода попутных продуктов.
- •(Производство стали)
- •Первый передел (Производство чугуна)
- •Второй передел (Производство стали)
- •Третий передел (Производство проката)
-
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. Доля образующейся мелочи особенно велика (до 85 %) при добыче гидрогематитовых, гематитовых и сидеритовых руд. В то же время техническими условиями, обеспечивающими стабильный ход доменной печи, предусматривается следующие максимальные размеры кусков для различных руд (в зависимости от их восстановимости): 50 мм - магнетитовые руды; 80 мм – гематитовые руды; 120 мм – гидрогематитовые и сидеритовые руды.
1.1.3. Характеристика металлургической ценности руды
К богатым рудам относятся магнетитовые и гематитовые руды, содержащие более 45 – 48 % железа, гидрогематиты и сидериты, содержащие соответственно более 37 – 40 и более 27 – 30 % железа.
Общее содержание железа в руде
определяют
по уравнению
,
(1)
где
и
- содержание оксидов железа в руде, %
масс.
Если в состав руды входят также и другие соединения железа, их тоже следует учесть в уравнении (1) с соответствующим коэффициентом пересчета.
1.1.4. Оценка наличия в руде вредных примесей
К вредным примесям относятся, как
правило, сера и фосфор. В рудах сера
входит в состав пирита (),
пирротина (
),
гипса (
),
барита (
).
Оценку сернистости железной руды
проводят по величине общего содержания
серы (
),
которую рассчитывают подобно
на основании химического состава руды
с учетом формы соединений, в которых
сера присутствует в исследуемой породе.
Фосфор попадает в доменную печь в виде
солей фосфорной кислоты, основными из
которых являются вивианит Fe3(PO4)2∙8H2O
и апатит Ca3(PO4)2∙CaF2.
Оценку уровня фосфористости железной
руды проводят по величине общего
содержания фосфора ().
1.1.5. Характеристика пустой породы
Деление железных руд на группы зависит, в том числе от характера пустой породы: кремнистой, глиноземистой, магнезиальной, который, в свою очередь, определяется относительным содержанием в руде соответственно SiO2, Al2O3, MgO. Особо выделяется группа руд с самоплавкой пустой породой, величина основности которой лежит в интервале 0,6 – 1,1. Основность пустой породы определяют, как правило, по уравнению
,
(2)
где в числителе и в знаменателе указаны содержания соответствующих оксидов в руде.
Исходя из результатов проведенного анализа, требуется сделать вывод о необходимости дробления заданной руды. По результатам последующих стадий анализа вывод следует уточнить, если с целью обогащения руды потребуется ее измельчение.
Выполнив расчет общего содержания
железа в руде (),
сделайте вывод о целесообразности ее
обогащения.
По результатам анализа сделайте вывод о целесообразности агломерации руды заданного состава.
Отнесите заданную руду к той или иной группе, рассчитайте основность пустой породы, сделайте заключение о том, является ли она самоплавкой, а также вывод о целесообразности получения из железной руды офлюсованного агломерата.