АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АКТУАЛЬНОСТЬ 7
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 13
2.1 Основные материалы 13
2.2 Методика экспериментов 14
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 21
3.1 Анализ исходного материала 21
3.2 Восстановление при 800 °С и выдержке 5 часов 24
3.3 Восстановление при 850 °С и выдержке 3 часа 27
3.4 Восстановление при 900 °С и выдержке 3 часа 29
3.5 Восстановление при 950 °С и выдержке 3 часа 31
3.6 Восстановление при 1000 °С и выдержке 3 часа 32
3.6.1 Восстановление в печи Таммана 32
3.6.2 Восстановление в муфельной печи 35
3.7 Термодинамический расчет в условиях твердофазного восстановления
железа и фосфора системы оолитовая железная руда и восстановитель 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 41
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 42
Республика Казахстан имеет значительные запасы различного железорудного сырья. Однако, использование сырья ряда месторождений сдерживается отсутствием надежно отработанных технологий переработки некоторых видов сырья. Оолитовая железная руда Аятского месторождения с высоким содержанием фосфора является одной из типичных неподдающихся обработке железных руд, и традиционные методы обогащения не могут эффективно удалить фосфор из руды [1].
Весьма перспективным направлением использования железных руд казахстанских месторождений является твердофазная металлизация (бескоксовая технология прямого получения железа из руд и концентратов). Использование такой технологии наиболее перспективно для железорудных материалов, имеющих в своем составе примеси элементов, оксиды которых имеют высокую температуру плавления (титан, магний, алюминий и др.). Такие железорудные материалы могут перерабатываться по технологии прямого восстановления в мелкозернистом виде, без предварительного окомкования5 что существенно уменьшает себестоимость чугуна и стали за счет исключения передела окомкования [2-3].
На основании анализа проведенных экспериментов можно сделать следующие выводы по работе:
1) Основным минералом железной руды Аятского месторождения является оолитовый бурый железняк.
2) Магнитная часть появляется только после восстановления.
3) При восстановительном обжиге руды в муфельной печи при равных условиях древесный уголь является лучшим восстановителем по сравнению с другими твердыми восстановителями.
4) При восстановлении в печи Таммана заметного различия в восстановлении образцов с твердыми восстановителями не выявлено, поэтому можно сказать, что основным восстановителем в печи Таммана является атмосфера СО.
5) При 800 °С железо из руды не восстанавливается.
6) При 850-1000 °С в условиях восстановления в атмосфере СО содержание фосфора в железе меньше, чем при восстановлении твердым углеродом.
7) Согласно термодинамическому расчету в диапазоне температур 8001300 °С при восстановлении в атмосфере СО количество фосфора в железе не превышает 33%, а с твердым углеродом это количество достигает 100%.
Таким образом, для снижения содержания фосфора в исходной оолитовой железной руде восстановление следует вести в атмосфере СО. Для изучения распределения фосфора между расплавленным металлом и шлаком следует провести разделительную плавку и провести анализ состава уже расплавленного металла и шлака.
