Контрольные вопросы

1. Каково назначение добавок, вводимых в шихту окомкования и какие вещества используются в качестве добавок?

2. Какова особенность бентонита среди других добавок, применяемых в шихте окомкования?

3. Какие показатели применяются для оценки физико-химических свойств глинистых материалов, их представительность в качестве пригодности материала к использованию в шихте окомкования?

4. Опишите методику определения дзета-потенциала дисперсного материала?

5. Опишите методику определения вязкости глинистого вещества.

6. Опишите методику определения коллоидности бентонита.

7. Опишите методику определения набухаемости бентонита.

8. Опишите методику определения бентонитового числа.

Литература

1. Бережной Н.Н., Булычев В.В., Костин А.И. Производство железорудных окатышей. М.: Недра, 1977. - с.20 - 26.

2. Бережной Н.Н., Минкин Б.Л. О расходе бентонита при производстве железорудных окатышей //Окускование железных руд и концентратов. – Свердловск: Уралмеханобр, 1975, № 2, с. 149 - 156.

3. Безбородова Р.Т., Васильев В.Д., Салыкин А.А. и др. Оценка качества бентонитов месторождений СССР при получении окатышей.

Лабораторная работа № 3 визначення відновлювальності окускованих залізорудних матеріалів

1. Короткі теоретичні відомості

Відновлювальністю залізорудної сировини називається її здатність з визначеною швидкістю віддавати зв'язаний з залізом кисень газу-відновлювачу.

Застосування у доменній плавці залізорудної сировини з ліпшою відновлювальністю дозволяє покращити техніко-економічні показники доменного виробництва – зменшити питому витрату коксу та підвищити продуктивність доменної печі. Кількісно відновлювальність оцінюють за показником, званим ступенем відновлення.

Ступінь відновлення матеріалу за визначений час випробування обчислюють за формулою:

ω_В = (О_{2 Fe} / О_{2 заг}) · 100% , (3.1)

де О_{2 Fe} – маса кисню, який віднятий від зразка за час відновлення, кг;

О_{2 заг} – загальна маса кисню, який зв'язаний з залізом, кг.

Ступінь відновлення досліджуваного зразка залежить від його пористості, мінералогічного складу, крупності, а також від умов проведення досліду, тобто від складу та витрат газу, температури, конструктивних особливостей установки та інших факторів.

Великий вплив на відновлювальність здійснюють характер пористості матеріалу. Так, загальна сумарна пористість агломерату складає 20–50%, але мікропористість, до якої умовно відносять пори з радіусом перерізу <35мкм, не перевищує 2–9%.

Незважаючи на це, саме мікропори визначають сумарну величину поверхні пор. Великі пори мають великий об'єм, але мізерну поверхню. Майже 95% площі пор в агломератах припадає на пори радіусом <0,5 мм. Поверхня найкрупніших пор радіусом >0,35 мм складає не більше ніж 1% від загальної поверхні пор.

Збільшення поверхні пор однозначно покращує відновлювальність матеріалу. Трохи складнішим є вплив на відновлювальність крупності пор. У замалих порах, діаметр яких співвимірний з довжиною вільного пробігу молекули газу, дифузія газу вздовж пори сповільнена. За даними К.К. Шкодіна, при 850 °С для взаємодії CO доступні всі пори крупніші за 40 нм.

Визначений вплив на відновлювальність матеріалу здійснює його мінералогічний склад. Легковідновлювальними мінералогічними складовими окускованої залізорудної сировини вважаються гематит, магнетит та однокальцієвий ферит, до важковідновлювальних складових відносять двокальцієвий ферит, кальцієві олівіни (СаО_х·FeО_2-x·SiО₂), скло та, особливо, фаяліт (2FeO·SiO₂).

Максимальна відновлювальність агломерату відповідає його основності СаО/SiО₂ = 1,3–1,4, оскільки при такій основності агломерат має велику поверхню пор, що доступні для впливу газу – відновлювачу (>20 нм), а мінералогічний склад зв'язки (саме нею проходить більшість пор) представлений не дуже важковідновлювальними феритами кальцію та кальцієвими олівінами.

При визначенні відновлювальності подрібненого агломерату потрібно застосовувати матеріал однакової крупності, оскільки при роботі з порошком <75 мкм зовнішня поверхня частинок агломерату може досягати до 80% від поверхні пор, доступних для впливу газу-відновлювачу.