ОСНОВЫ АГЛОМЕРАЦИИ. ЖЕЛЕЗНЫХ РУД

Анализ существующих данных о вещественном составе. офлюсованных агломератов

Одна из первых (1939 г.) работ о производстве офлюсован­ного агломерата из магнитогорской руды принадлежит В. Я. Миллеру [9]. Исследование минералогического состава и металлургических свойств обычного и офлюсованного До 0,7 и 1,2 мм агломерата в этой работе проведено А. Е. Малаховым.

На основании химического и микроскопического анализа восстановления в токе окиси углерода при температуре 900° в течение 6 час. и соответствующих расчетов А. Е. Малахов при­водит примерный вещественный состав агломератов (табл. 38).

Максимальную восстановимость в порошке показал агломе­рат с основностью 1,2. Восстановимость агломерата с основностью 0,7 оказалась несколько хуже неофлюсованного агломерата. Для агломерата с основностью 1,2 восстановимость в кусках получе­на наименьшей, а для двух остальных — одинаковой.

В. Я. Миллер объясняет снижение восстановимости в кусках меньшей пористостью агломерата с основностью 1,2, которая равнялась 22%. Пористость обычного агломерата составляла 43,5%. а агломерата с основностью 0,7 равнялась 36,2%. В этой работе впервые отмечается, что добавка известняка препятству­ет образованию фаялита.

В 1940 г. Е. И. Каминская [10] провела исследование минера­логического состава офлюсованного агломерата из магнитогор­ских руд. Она разделила агломераты из этих руд на три типа:

1) фаялитизированный с преобладанием железо-кальциевого силиката (CaFeSiOO;

2) геленитизированный с преобладанием в составе силика тов геленита (2СаО • А1203-БЮг);

3) промежуточный с равным примерно содержанием гелени­та и железо-кальциевого силиката.

Большинство агломератов принадлежало к третьему типу.

При работе с магнезиальным известняком в агломератах наб людался окерманит.

Температурный режим опытов, замеренный на расстоянии 50 и 130 мм от колосниковой решетки, показал максимальную тем­пературу в зоне спекания от 1310 до 1330°. Такая же температу­ра имела место и при спекании неофлюсованной шихты.

В этой работе отмечаются положительное влияние на проч­ность агломерата добавок магнезиального известняка или доло­мита и меньшее содержание фаялита по сравнению с обычным агломератом.

В. Г. Манчинский, изучавший восстановимость самоплавко го агломерата из криворожской руды [48], отмечает вредное влия ние фаялита и оплавленной структуры на восстановимость агло­мерата; он считает, что основным фактором, влияющим на вос­становимость офлюсованного агломерата в кусках, является его пористость, а не химический состав.

3. П. Архипцева при исследовании офлюсованных агломера­тов из оленегорских и ено-ковдорских концентратов установила наличие в этих агломератах реленита, алюмосиликата извести, фаялита, геденбергита, непрореагировавшей извести с реакцион­ной каемкой феррита кальция и небольшого количества не рас - кристаллизовавшегося шлакового стекла. Установлено, что эти агломераты сохраняют свою прочность неизменной в течение

2— 3 дней. В дальнейшем замечается процесс разрушения агло­мератов тем больший, чем больше добавлялось в шихту флюса.

С увеличением добавок известняка меняется текстура агломе­рата на крупноячеистую ноздреватую. Прочность офлюсованных агломератов выше, чем обычных из тех же руд.

Из работы коллектива авторов Магнитогорского металлурги­ческого комбината [45] следует, что минералогический состав офлюсованного агломерата зависит от температуры спекания и от зернового состава исходной шихты. Указывается на отсут­ствие в агломерате фаялита и на то, что закись железа входит в состав следующих сложных нерудных минералов: пиджонита (Са, Fe, Mg)0-Si02, геденбергита СаО • FeO 2Si02, а иногда фогтита.

Кроме этих минералов, в агломерате обнаружены авгит, ге ленит, окерманит и силикатное стекло.

Д. Г. Хохлов и В. Я. Миллер утверждают, что при умеренных температурах спекания в агломерате образуются ферриты каль ция, на получение которых следует ориентироваться при произ­водстве качественного агломерата. По мнению авторов, ферриты кальция легко восстановимы и придают устойчивую прочность агломерату. Для успешного получения агломератов на основе ферритов кальция, по мнению исследователей, необходим пра­вильный подбор крупности известняка и руды: известняк не дол жен иметь фракций крупнее 3 мм, а руда крупнее 6—8 мм. Од­новременно они указывают, что механизм взаимодействия из­вестняка с рудой зависит от типа руды и условий процесса спе кания. В работе нет данных минералогического анализа, но указывается, что связующий зерна руды размягченный сплав со держал в основном однокальциевый феррит Ca0-Fe203. В про­дуктах размягчения магнетита ферритов кальция, судя по опи еанию, не наблюдалось.

В работе Е. Ф. Вегмана [52] указывается, что область ферри­тов кальция лежит за пределами основности агломерата 1,5, но

следы ферритов кальция обнаружены уже при основности 0,8— —0,9. Повышение основности агломерата до 1,3—1,4 улучшает его восстановимость. Фактором, лимитирующим основность аг­ломерата, является его прочность.

Несмотря на массовый переход агломерационных фабрик на производство офлюсованного агломерата, вопросам веществен­ного и минералогического состава агломератов уделяется недо­статочное внимание.

Из приведенного обзора работ по изучению вещественного состава офлюсованных агломератов видно, что в офлюсованном агломерате наиболее часто встречаются следующие минералы магнетит, гематит, железо-кальциевый силикат (кальциевый фаялит), геденбергит и в случае доломитизированного извест­няка (по данным Каминской )фогтит.

Кроме этих минералов, исследователями во всех случаях от­мечается наличие минералов неопределенного состава, иногда в значительном количестве, алюмосиликатов и нераекристаллизо - вавшегося шлакового стекла.

Во всех работах отмечается, что добавка известковистых флюсов препятствует образованию фаялита и тем самым улуч­шает восстановимость агломерата.

В некоторых работах указывается на наличие в офлюсован­ных агломератах ферритов кальция.

Ближайшей задачей в области исследования офлюсованного агломерата является накопление опытных данных по минерало­гическому составу агломератов с выяснением факторов, благо­приятствующих образованию минералов, наиболее желательных с точки зрения прочности и металлургических свойств агломе­рата.