Чугун – сплав железа и углерода с сопутствующими элементами
(содержание углерода более 2,14 %).
Для выплавки чугуна в доменных печах используют железные руды,
топливо, флюсы.
К железным рудам относятся:
– магнитный железняк () с содержанием железа 55…60 %, месторождения
– Соколовское, Курская магнитная аномалия (КМА);
– красный железняк () с содержанием железа 55…60 % , месторождения
– Кривой Рог, КМА;
– бурый железняк (гидраты оксидов железа 2Fe2O3 * 3H2O и Fe2O3 *
H2O) c содержанием железа 37…55 % – Керчь.
Марганцевые руды применяются для выплавки сплава железа с марганцем
– ферромарганца ( 10…82% ), а также передельных чугунов, содержащих
до 1% марганца. Mарганец в рудах содержится в виде окислов и
карбонатов: и др..
Хромовые руды применяются для производства феррохрома,
металлического хрома и огнеупорных материалов –
хромомагнезитов.
Топливом для доменной плавки служит кокс, возможна частичная замена
газом, мазутом.
Флюсом является известняк или доломитизированный известняк,
содержащий и , так как в шлак должны входить основные оксиды (),
которые необходимы для удаления серы из металла.
Подготовка руд к доменной плавке осуществляется для повышения
производительности доменной печи, снижения расхода кокса и
улучшения качества чугуна.
Метод подготовки зависит от качества руды.
Дробление и сортировка руд по крупности служат для получения кусков
оптимальной величины, осуществляются с помощью дробилок и
классификаторов.
Обогащение руды основано на различии физических свойств минералов,
входящих в ее состав:
а) промывка – отделение плотных составляющих от пустой рыхлой
породы;
б) гравитация (отсадка) – отделение руды от пустой породы при
пропускании струи воды через дно вибрирующего сита: пустая порода
вытесняется в верхний слой и уносится водой, а рудные минералы
опускаются;
в) магнитная сепарация – измельчённую руду подвергают действию
магнита, притягивающего железосодержащие минералы и отделяющего их
от пустой породы.
Окусковывание производят для переработки концентратов в кусковые
материалы необходимых размеров. Применяют два способа
окусковывания: агломерацию и окатывание.
При агломерации шихту, состоящую из железной руды (40…50 %),
известняка (15…20 %), возврата мелкого агломерата (20…30 %),
коксовой мелочи (4…6 %), влаги (6…9 %), спекают на агломерационных
машинах при температуре 1300…1500 0С. При спекании из руды
удаляются вредные примеси (сера, мышьяк), разлагаются карбонаты, и
получается кусковой пористый офлюсованный агломерат,
При окатывании шихту из измельчённых концентратов, флюса, топлива
увлажняют и при обработке во вращающихся барабанах она приобретает
форму шариков-окатышей диаметром до 30 мм. Их высушивают и обжигают
при температуре 1200…1350 0С.
Использование агломерата и окатышей исключает отдельную подачу
флюса– известняка в доменную печь при плавке.