Окатыши железорудные что это такое
Что такое окатыши. Как производят окатыши
Окатыши – железорудный материал, выполненный из мелкодисперсной руды или измельчённых концентратов, в виде гранул округлой формы.
Сырые окатыши формируются при окатывании тонкодисперсного железорудного материала, увлажненного до определенной степени. Любой измельченный материал, обладающий очень большой поверхностью и, следовательно, поверхностной энергией, отличается термодинамической потребностью к укрупнению частиц. Увлажненный железорудный порошок относится к гидрофильным дисперсным системам, характеризующимся интенсивным взаимодействием с водой. В такой системе стремление к уменьшению энергии реализуется как за счет снижения величины поверхностного натяжения на границе раздела фаз, так и за счет укрупнения частиц. Таким образом, система «дисперсный железорудный материал – вода» обладает стремлением к окомкованию.
Важным фактором, определяющим сцепление частиц и прочность сырых окатышей, является величина исходной удельной поверхности железорудного концентрата. Последняя в большей мере связана о гранулометрическим составов концентрата. Чем больше доля мелких фракций, тем выше величина удельной поверхности концентрата. В настоящее время принято, что доля фракции размером менее 74 микрон должна составлять более 25%, фракции менее 44 микрон – более 75 – 90%, а фракции менее 28 микрон – более 60 – 80%. Другим фактором, оказывающим большое влияние на окомкование, является влажность шихты, причем зависимость прочности сырых окатышей от количества воды в шихте носит экстремальный характер. Оптимальная влажность шихты зависит от свойств железорудного концентрата.
В промышленности окатыши изготавливают в окомкователях барабанного или тарельчатого типа.
Тарельчатый или чашевый гранулятор представляет собой чугунный или стальной диск с бортом, укрепленный на оси, наклоненной к горизонту. Режим окомкования устанавливают, меняя наклон чаши, ее окружную скорость вращения и, при необходимости, высоту борта. Сырые окатыши должны обладать достаточной механической прочностью, чтобы не разрушиться при транспортировке к обжиговым агрегатам.
В промышленных условиях обжиг ведут в 4 стадии: сушка окатышей, нагрев их до температуры обжига, выдержка при температуре обжига (1200 – 1400 °С), охлаждение.
Технологически схема производства окатышей не имеет принципиальных отличий от похожей схемы получения агломерата.
Окатыши, по сравнению с агломератами, имеют ряд преимуществ, такие как более высокая холодная прочность, что позволяет перевозить их на большие расстояния с низкими потерями, вне зависимости от времени года. Также их можно хранить долгое время на открытых складах доменных цехов без влиятельных потерь прочности.
Окатыши железорудные что это такое
Железо стало использоваться очень давно. Производство его из железной руды началось на территории Древней Греции. Для выплавки железа из железной руды в наше время используется доменная печь. Но в домне расплавляется обычно не железная руда, а спекшиеся куски мелкой руды или окатыши.
Что же такое железорудные окатыши?
Окатыш представляет собой комочек сферической формы, который получают из мелкой (пылевидной) железной руды. Железорудные окатыши являются основным сырьем для доменного производства. Они имеют размеры от 2 – 3 до 30 мм в диаметре. Самыми распространенными являются окатыши размером в диаметре от 10 до 15 мм. Для их производства используют руды не очень богатые железом, а также различные отходы, содержащие в своем составе железо. Металлизированный окатыш состоит из железа примерно на 60 – 68%. Процесс производства окатышей называют окатыванием руды.
Технологические характеристики
Хотя окатыши изготавливают из очень мелких, почти пылевидных частиц, готовый продукт отличается хорошей прочностью. Такой материал практически не разрушается. Он не токсичен, не горюч и не взрывоопасен. Материал не боится влияния внешней среды, поэтому может долгое время храниться под открытым небом. Возможна перевозка окатышей любым видом транспорта.
Виды
В зависимости от химического состава железорудные окатыши делят на три вида:
Существует еще несколько подвидов данного материала, ведь наполнение окатышей по составу бывает разное. Например, офлюсованные окатыши в своем составе содержат известняк. Неофлюсованные же окатыши имеют другой состав. Доломитизированные окатыши обладают свойством самофлюсования.
Большую роль на химический состав окатышей и содержание железа оказывает то, из какого типа руды они изготовлены. Ведь железная руда бывает тоже нескольких видов и с разными свойствами.
Производство
Окатывание – является сравнительно молодой и быстроразвивающейся отраслью промышленности. Сейчас она считается одним из основных способов окускования материалов на основе руды.
Процесс изготовления окатышей довольно-таки сложный и длинный. Начинают его с того, что смешивают измельченный концентрат руды, флюс и добавки для прочности (то есть делают шихт). В качестве упрочняющей добавки в основном выступает бентонитовая глина, как флюс-известняк и другое. Потом полученную смесь немного увлажняют и подвергают окатыванию в специальных барабанных установках. Готовые сырые окатыши обжигают и высушивают при высоких температурах (1200 – 1300 градусов) в обжиговых печах. Для обжига используют природный газ, что существенно отображается на стоимости материала.
После обжига готовые окатыши нужно остудить. Делают это в охладителях продувом холодного воздуха. Воздух подается снизу вверх и таким образом остуживает разогретые комочки руды. Для того чтобы использование таких окатышей было экономичным и безопасным, конечным этапом их производства является пассивирование.
Производство окатышей является источником вредных выбросов, как в воздух, так и в водоемы. Но не стоит беспокоиться, все производители борются с этой проблемой. Устанавливают очистные фильтры и другие очищающие установки.
Применение
Железорудные металлизированные окатыши – высококачественное сырье для доменного производства. Окатыши используют в основном для выплавки:
Также для обогащения руды железом, при изготовлении бетона.
Транспортируется окатыш насыпом или упакован в большие упаковки. Окатыш, цена которого высоковата из-за методов его производства, очень быстро окупает себя, ведь он не прихотлив в хранении и является высокопрочным, не разрушаемым материалом. Важно отметить, что неофлюсованный окатыш несколько дешевле офлюсованного.
Приобрести данный материал можно и в Брянске в строительной фирме «Грос». Наша компания предоставляет также огромный выбор других материалов для строительства и не только. Мы будем рады сотрудничеству с вами, а вас приятно удивят наши цены и ассортимент.
Производство железорудных окатышей в обжиговой печи
Сушка и обжиг окатышей напоминают процесс агломерации. Отличие заключается в том, что энергия при окомковании подается вне слоя шихты, а температурный режим при этом более низкий.
Преимущество процесса окускования материала состоит в том, что оно позволяет спекать микроскопические элементы концентрата (сотые доли миллиметра). Кроме того, этот процесс выгоден тем, что окатыши получаются довольно прочными, потому они не разрушаются при транспортировке.
В то же время процесс агломерации позволяет удалить из шихты некоторые примеси (например, серу, мышьяк и карбонаты) и получить пористый офлюсованный агломерат. Подытоживая, можно отметить высокое теплотехническое совершенство как агломерации, так и окомкования.
На второй стадии окатыши отправляются в печи разной конструкции: шахтные, конвейерные и комбинированные. Несмотря на то что шахтные устройства отличаются простотой эксплуатации, отсутствием движущихся деталей, невысокой себестоимостью и незначительным расходом топлива (15-25 кг у. т./т окатышей), они получили ограниченное распространение. Это объясняется наличием важного минуса, а именно невозможностью точного регулирования температурного режима. Как следствие, происходит переоплавление гранул, в результате чего они склеиваются в целые грозди. Кроме того, такие агрегаты обладают недостаточной производительностью.
Как правило, термическая обработка окатышей выполняется на конвейерных печах. Сначала смешивается шихта из возврата, концентрата, бентонита (мелкодисперсной глины как связующего вещества) и известняка, затем отправляется в гранулятор тарельчатого типа, где и происходит увлажнение шихты. Гранулятор – это наклоненный диск размером 5,5-7 м. При его вращении из смеси материалов образуются гранулы. Те, что в диаметре составляют от 1 до 2 см, выгружаются и через колосниковый конвейер попадают в обжиговую печь для окатышей.
Колосниковая лента имеет донную и бортовую «постели». Их толщина – 6-10 см. Высота бортовой составляет до полуметра. Подобные элементы необходимы для защиты металлических деталей от агрессивного действия пламени горелок. Сырые окатыши выкладываются на «постель» слоем толщиной, равной высоте борта.
В обжиговой печи гранулы сначала подсушиваются при температуре 300-600 °С, после чего обжигаются при показателях 1200-1350 °С. Машина для окомкования существенно отличается от используемой для агломерации. Печи для окатышей имеют несколько зон, таких как сушка, подогрев, обжиг, рекуперация и охлаждение. В местах, где комочки измельченного рудного концентрата подогреваются и обжигаются, установлены горелки. В процессе горения топлива образуются дымные газы, которые пропускаются через слой шихты, отдавая ей свою теплоту. На выходе температура этих газов составляет 225-450 °С.
Для повышения прочности окатышей их нагревают до 1000-1300 °С. В таком режиме мелкие элементы Fe2O3 собираются в более крупные. При воздействии высокой температуры (1200-1350 °С) окатыши дополнительно упрочняются благодаря переходу легкоплавких фракций (СаО•Fe2O3 и др.) в жидкую фазу. На стадии охлаждения они застывают внутри окатышей. Отдельные гранулы такие шлаки связывают слабо, поскольку площадь контакта при этом незначительна.
Далее, обожженные окатыши охлаждаются. С этой целью сквозь слой гранул пропускается холодный воздух. Слишком быстро снижать температуру готовой продукции запрещено (максимальная скорость – 100 К/мин.), иначе возможно возникновение термических напряжений, отчего прочность окатышей снижается. На выходе из зоны охлаждения они имеют температуру 90-375 °С.
В целом процесс обработки окатышей длится от 30 до 40 минут. На изготовление одной тонны продукции расходуется 25-35 кг у. т. Это значение может отличаться в печах разной конструкции в зависимости от температурного режима работы, состава шихты и требуемой концентрации в железорудном материале. Таким образом, расход топлива может повышаться до 60 кг у. т./т окатышей.
Возможны следующие направления уменьшения потребления горючего вещества:
Ориентировочные материальный и тепловой балансы получения окатышей в машинах конвейерного типа приведены в таблицах. Данные составлены по начальным и конечным состояниям материалов и газовоздушных потоков. Тепловой баланс указан для обжига офлюсованных окатышей с повышенным содержанием серы.
окатыши железорудные
Смотреть что такое «окатыши железорудные» в других словарях:
окатыши — Рудный материал, полученный из мелкой (пылевидной) руды или из тонкоизмельченных концентратов в виде шарообразных гранул диаметром от 2—3 до 30 мм (обычно 10—15 мм). Железорудные окатыши применяются главным образом в доменной плавке.… … Справочник технического переводчика
железорудные металлизованные окатыши — Железорудные окатыши, в которых основная часть окислов железа восстановлена до металла. [ГОСТ 26475 85] Тематики продукция железорудная и марганцеворудная EN iron ore metallized pellets … Справочник технического переводчика
Окатыши — [pellets] рудный материал, получение из мелкой (пылевидной) руды или из тонкоизмельченных концентратов в виде шарообразных гранул диаметром от 2 3 до 30 мм (обычно 10 15 мм). Железорудные окатыши применяются главным образом в доменной плавке. В… … Энциклопедический словарь по металлургии
железорудные окатыши — Железорудная продукция, подготовленная к металлургическому переделу в виде обожженных комков сферической формы. [ГОСТ 26475 85] Тематики продукция железорудная и марганцеворудная EN iron ore pellets … Справочник технического переводчика
ОКАТЫШИ — продукт окатывания; комки рудных материалов сферической формы крупностью 2 30 мм. Применяются в металлургии (напр., железорудные окатыши в доменном и сталеплавильном производствах) … Большой Энциклопедический словарь
железорудные материалы — Железная руда и продукты ее предварит. обработки (окатыши, агломерат, концентрат и т.п.). [http://metaltrade.ru/abc/a.htm] Тематики металлургия в целом EN iron ore materials … Справочник технического переводчика
окатыши — продукт окатывания; комки рудных материалов сферической формы крупностью 2 30 мм. Применяются в металлургии (например, железорудные окатыши в доменном и сталеплавильных производствах). * * * ОКАТЫШИ ОКАТЫШИ, продукт окатывания; комки рудных… … Энциклопедический словарь
ОКАТЫШИ — рудный материал, получаемый из мелкой (пылевидной) руды или тонко измельченных концентратов в виде прочных комков сферической формы размером 3 30 мм. Предварительно увлажненный рудный материал превращается в комки во вращающемся барабане или в… … Металлургический словарь
Окатыши — рудный материал, получаемый из мелкой (пылевидной) руды или тонкоизмельчённых концентратов, в виде весьма прочных комков сферической формы крупностью от 2 3 до 30 мм (обычно 10 15 мм); железорудные О. применяются главным образом в… … Большая советская энциклопедия
железорудные материалы — [iron ore materials] железная руда и продукты ее предварительной расплавленной обработки (окатыши, агломерат, концентрат расплавленныйи т. п.); Смотри также: Материалы шихтовые материалы формово … Энциклопедический словарь по металлургии
Как делают ГБЖ и окатыши
Это вторая часть, будет еще продолжение.
Затем руду везут на обогатительную фабрику, где железистые кварциты подвергаются дроблению и происходит процесс отделения пустой породы методом магнитной сепарации: руду измельчают, потом отправляют на магнитный барабан (сепаратор), к которому в соответствии с законами физики все железное прилипает, а не железное – смывается водой. После этого из полученного железорудного концентрата делают окатыши и ГБЖ, которое затем используется для выплавки стали.
На фото мельница, перемалывающая руду.
В цехах стоят такие поильники, все-таки тут жарко, а без воды никак.
Масштабы цеха, где в барабанах дробится руда впечатляют. Руда перемалывается естественным образом, когда камни бьются друг о друга в процессе вращения. В барабан с семиметровым диаметром помещается около 150 тонн руды. Существуют и 9-метровые барабаны, их производительность больше чуть ли не вдвое!
Комплекс ЦГБЖ-3 занимает территорию в 19 гектаров, и в него входит около 130 объектов: станции грохочения шихты и продукта, тракты и транспортировки окисленных окатышей и готовой продукции, системы обеспыливания нижнего уплотнительного газа и ГБЖ, эстакады трубопроводов, редукционная станция природного газа, станция уплотнительного газа, электрические подстанции, реформер, компрессор технологического газа и другие объекты. Сама шахтная печь высотой 35,4 м, размещается в восьмиярусной металлоконструкции высотой 126 метров.
Производится ГБЖ из окатышей при температуре около 900 градусов за счёт прямого восстановления природным газом (металлизации) окатышей.
В последующем через пресс-форму или как ее еще называют “брикет-пресс” образуются железные брикеты.