Железорудное сырьё: выбирать под маршрут
Руда, концентрат, агломерат и окатыши различаются не только содержанием железа. Для металлургического передела важны минеральная форма железа, количество пустой породы, крупность, прочность и поведение при восстановлении. Гематит Fe₂O₃ и магнетит Fe₃O₄ содержат связанный кислород: высокий анализ общего Fe ещё не означает наличие металлического железа. Обогащение увеличивает долю железосодержащих минералов, но само по себе не превращает их в металл.
Кусковую руду оценивают как готовую фракционированную шихту; тонкий концентрат обычно требует окускования для шахтного агрегата. При выборе технологии обогащения учитывают раскрытие минералов после измельчения. Магнитная сепарация особенно связана с магнитными свойствами минералов; её результат нельзя предсказать лишь по общему Fe. Потери железа в хвостах сопоставляют с качеством концентрата и затратами на измельчение.
Доменная печь и прямое восстановление
В доменном маршруте железорудная часть шихты работает вместе с коксом и флюсами, затем железо плавится и науглероживается. В распространённом шахтном прямом восстановлении окатыши и подходящая кусковая руда восстанавливаются без плавления. Полученный DRI сохраняет пустую породу, которая затем увеличивает шлаковую нагрузку при электроплавке. Поэтому материал, приемлемый для доменной печи, не становится автоматически подходящим для DRI.
| Показатель | Что он означает | Что проверить отдельно |
|---|---|---|
| Общее Fe | Количество железа во всех формах | Минералогию и базу пересчёта |
| SiO₂, Al₂O₃ | Часть пустой породы | Шлаковую нагрузку и флюсы |
| P, S, щёлочи | Примеси и циркулирующие компоненты | Баланс по всему заводу |
| Крупность и прочность | Устойчивость слоя при транспортировании | Мелочь после перегрузок |
| Восстановимость | Реакционное поведение в заданном испытании | Разрушение и слипание при восстановлении |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Условный баланс обогащения
Пусть поступает 1000 кг сухой руды с 40% общего Fe. В ней 400 кг железа. При заданном извлечении Fe в концентрат 90% получаем 360 кг железа. Если концентрат содержит 60% Fe, его сухая масса равна 360 / 0,60 = 600 кг. Масса хвостов составляет 400 кг, железа в хвостах — 40 кг, то есть 10% Fe. Это согласованный учебный баланс, а не прогноз работы конкретной фабрики.
Выход концентрата здесь равен 60%, а извлечение железа — 90%: показатели имеют разные знаменатели. Влажность учитывают отдельно. При 10% влаги по мокрой массе 1000 кг поступившего материала содержат 900 кг сухого вещества; применять сухой анализ Fe ко всей мокрой массе нельзя. Для сравнения поставщиков сначала приводят пробы к одной базе.
Как сформировать приёмку
Задайте конечный агрегат и допустимую смесь материалов, затем согласуйте химический анализ, гранулометрию и физико-металлургические испытания. Пробу отбирают так, чтобы она представляла партию, а не наиболее привлекательные куски. Среднее содержание Fe не выявляет отдельную загрязнённую поставку, поэтому важны разброс результатов, прослеживаемость и правила смешения.
Барабанный индекс, истирание, раздавливание окатыша и восстановимость описывают разные свойства. ISO 3271:2015 относится к барабанному индексу и истиранию кусковой руды, агломерата и обожжённых окатышей. Он не задаёт универсальную границу пригодности для всех печей. Численные пределы закупки определяют контракт, действующая спецификация агрегата и испытания смеси, особенно при смене месторождения или доли концентрата.
Первичная база и границы проверки
- USGS: Iron Ore Statistics and Information — минеральные формы руды.
- MIDREX: The Value of DRI — различие общего Fe, металлизации и пустой породы.
- ISO 3271:2015 — проверены каталог и область применения; полный текст процедуры здесь не воспроизводится.