основна маса сталі. Проте вже тепер існує одноступенева схема, при якій відпадає необхідність в дорогому коксі. Побудований Оскольський електрометалургійний комбінат з виробництва сталі методом прямого відновлення заліза.
Вихідні матеріали для доменної плавки
Залізні руди.
Для отримання чавуну використовують червоні, бурі і магнітні залізняки (їх рудні мінерали - оксиди) і залізний шпат (карбонат).
Fe 2 O 3 - гепатит (червоний залізняк, мінерал), порожня порода їх SiO 2 і кальцит CaCO 3 іноді глина Al 2 O 3? 2SiO 2? H 2 O та ін гематитової руди містять в середньому 51-66% Fe, а чистий гематит - 70% Fe.
Fe 2 O 3? nH 2 O - лимонит (бурий залізняк, мінерал), кристалізує оксид заліза. Порожні породи подібні за складом з порожніми породами червоного залізняку. Масовий вміст заліза коливається від 55 до 30% і нижче.
FeO? Fe 2 O 3 (Fe 3 O 4) - магнітний оксид заліза (мінерал магнітний залізняк). У порожніх породах присутні силікати (польові шпати, граніти), сульфіди, кальцити і т.д. Масовий вміст заліза в багатих магнетитових рудах коливається від 50 до 72%.
Шпатовий залізняк або сидерит FeCO 3, містить 30-42% Fe. При випалюванні сідеріта відщеплюється діоксид вуглецю
FeCO 3? FeO + CO 2 і руда стає мікропористої, що забезпечує легке відновлення заліза при доменній плавці.
У багатьох родовищах залізні руди в складі своїх мінералів крім заліза містять від часток відсотка до 1-2%; хром, нікель, ваннадій, кобальт, титан, мідь, такі руди називають комплексними, а чавуни і сталі, виплавлені з них називають легованими. Іноді містять руди і марганець (1-2%).
Марганцеві руди
З головних мінералів марганцевих руд піролюзит MnO 2; манганіт MnO 2? Mn (OH) 2; псиломелан nMnO? MnO 2 n? H 2 O. Марганцеві руди містять 20-55% Mn. При виплавці феромарганцю ці руди є основною частиною шихти.
Підготовка руд до доменній плавці
Дроблення. Добуті руди d 1200 мм, для плавки необхідні d=30-100 мм, тому дроблення використовують. Для отримання концентрату руду дроблять, подрібнюють до d=1-0,1 мм. Для збагачення руду обробляють промиванням, випалюванням, магнітною сепарацією.
Промивку застосовують для збагачення руд, що містять піщано-глинисті породи: при промиванні вода відносить легкі частинки порожньої породи.
Випал руди виробляють для видалення вологи, діоксиду вуглецю і частково випалювання сірки, в результаті чого руда очищається і збагачується сполуками заліза. Крім того, випал немагнітного оксиду заліза Fe 2 O 3 роблять із метою переведення його в магнітне з'єднання Fe 3 O 4 (3Fe 2 O 3 + CO? 2Fe 3 O 4 + CO 2), щоб можна було виробляти магнітне збагачення. Для магнітного збагачення використовують апарати магнітні сепаратори. Вміст заліза в концентраті 60-70%.
Для додання придатності до доменній плавці, дрібні і порошкоподібні концентрати окусковивают (агломерація, обливання).
Агломерація. Шихта складається з дрібного і порошкоподібного концентрату з додаванням палива (вугілля), флюсу (вапняку). Спікання проводять при t=1100-1200 0 С на агломераційних стрічкових машинах.
...
