Характеристика фізико-металургійних властивостей природних залізних руд для заліза
1 Департамент матеріалознавства та техніки, Королівський технологічний інститут KTH, Brinellvägen 23, 100 44 Стокгольм, Швеція
2 Кафедра машинобудування, Інженерна школа, Коледж інженерного проектування мистецтва та технологій, Університет Макерере, П.О. Box 7062, Кампала, Уганда
Анотація
Доменна піч як і раніше є домінуючою формою виробництва заліза, але з роками методи прямого відновлення зросли з ряду причин. Загалом, способи виробництва заліза мають оптимальні вимоги щодо сировини, особливо залізної руди. У цьому дослідженні були проведені випробування залізної руди "Муко" з Уганди, щоб проаналізувати її придатність відповідати вимогам до кормів за сучасних методів виробництва заліза. Більш конкретно, були визначені індекси тумблера, стирання та руйнування руди. Крім того, були проведені тести на пористість, термоаналіз та скорочуваність. В цілому було виявлено, що руда Муко має хороші механічні властивості, ілюструючи дані індексу руйнування та руйнування> 89,0 мас.% Та
1. Вступ
Залізо, поряд із його загальними продуктами, в даний час є найбільш широко використовуваним металом у різних секторах світової економіки. Цьому сприяє багато факторів, починаючи від хороших механічних властивостей, якими він володіє, до низьких витрат, пов'язаних з його виробництвом. В основному залізо отримують двома способами; доменна піч, BF, маршрут (чавун), і пряме відновлення, DR, маршрут (губка). За даними Всесвітньої асоціації сталі (2011 р.) [1], видобуток сирої сталі до кінця 2010 р. Становив 1,4 млрд. Тонн. З них 70% вироблялося через основну кисневу піч (BOF), яка використовує чавун із вибуху піч, і 28% через електродугову піч (EAF), яка використовує губчасте залізо та брухт [1].
Залізна руда може бути використана безпосередньо в її природному вигляді як сировина для переробки заліза, або її можна модернізувати шляхом збагачення, перш ніж завантажувати в BF або DR печі. Вихідну сировину оцінюють за фізичними та металургійними властивостями [2]. Фізичні властивості вказують на поведінку матеріалу під час роботи та спуску в печі. З іншого боку, металургійні властивості вказують на поведінку матеріалів під час процесу відновлення. При виборі залізної руди для чорної та металургійної промисловості деякі властивості, які потрібно враховувати, включають (i) індекс перемішування, стирання та руйнування, (ii) пористість, (iii) хімічний склад, (iv) втрати при займанні, (v ) поведінка відновлення та (vi) термічна деградація [3].
Характеристики доменної печі значною мірою залежать від фізико-хімічних характеристик матеріалів. Матеріалом, що завантажується через горло, є кокс, кускові руди та агломеровані руди у вигляді агломерату або гранул. Кускові руди значно дешевші, ніж гранули та агломерати. Однак вони поступаються, особливо щодо розм’якшення-плавлення, і впливають на плавний хід доменної печі та збільшують витрату коксу [4]. Набряк і дезінтеграція залізної руди були двома основними недоліками у прийнятті їх як сировини для доменних печей та печей прямого відновлення [5]. Тому природну залізну руду, видобуту із землі, майже повністю замінили агломератами та гранулами як сировину для доменних печей.
При дослідженні природних руд [6] було встановлено, що хімічний склад та мікроструктура природного заліза з родовищ Муко в Уганді відповідає потребам у високоякісній залізній руді. Точно вміст Fe, діоксиду кремнію та глинозему свідчить про те, що їх можна вигідно використовувати для виробництва заліза. Поточне дослідження вивчає фізичні та металургійні властивості залізної руди Муко з Уганди. Він оцінює їх з урахуванням вимог до різних методів/процесів виробництва заліза, щоб встановити придатність руди для задоволення необхідних потреб у виробництві заліза. Зразки залізної руди позначаються як Ug1-Рушекіє, Ug2-Камена, Ug3-К'яньямузінда, Ug4-Няміяга, Ug5-Бутаре та Ug6-Кашені. У першій частині статті представлена експериментальна процедура. Потім результати представляються та обговорюються.