Выработка стали — не такой уж простой в технологическом отношении процесс. Он состоит из ряда стадий, большое значение среди которых имеет выпуск железорудных концентратов. Концентратами в металлургии называют обогащённое порошкообразное сырьё, которое нужно довести до состояния агломерата. Агломерированные (спечённые в крупные куски) руды металлов пригодны уже для обработки в домнах.
Собственно железорудный концентрат представляет собой сильно обогащённую руду, в которой много железа. На горно-обогатительных комбинатах могут добиться концентрации железа в готовом продукте в 85 и даже в 90 %.
Однако чаще всего на реализацию поступает руда с содержанием железа 60 или 65 %. Она микрогранулирована (частицы порошка не более пяти сотых миллиметра). По удельной массе нужного вещества это уже неплохое сырьё, однако, на практике производят ещё дополнительное спекание, чтобы можно было удобнее перевозить, хранить и использовать концентрат, вернее, уже агломерат.
На самой ранней стадии железную руду дробят, а затем при помощи магнитного разделения, извлекают самые ценные частицы. При этом содержание железа в одном и том же объёме может быть поднято вдвое.
Поскольку других производственных операций, кроме раздробления и магнитной сортировки при выпуске железорудного концентрата не применяют, он может иметь различный состав. В средней полосе России расположено больше всего обогатительных комбинатов. В их концентрате могут присутствовать как чистое железо (до 65 %), так и его оксиды — до 63 %. Есть там обязательно и примеси: оксиды магния, марганца, кальция, кремния, калия и натрия.
Само железо и улучшающие его качество элементы оцениваются как положительные по своему характеру примеси; в то же время, наличие меди, цинка, натрия, кремния, кальция, алюминия, магния заметно снижает качество железорудного концентрата. Если в нём присутствует медь, то выплавленное железо будет красноломким. Цинк делает саму плавку более трудоёмкой. А кремний, кальций, магний — способствуют усиленному образованию металлургических отходов (шлаков).
Так как железорудный концентрат предназначен для плавки стали, его минералогический состав должен соответствовать определённым требованиям. Они определяются сообразно тому переделу, которому нужно подвергнуть данную партию металла. Кроме агломерационного, выделяют ещё аризонитовый, ильменитовый, коллективный (равная концентрация нескольких металлов), гравитационный (есть частицы кварцевых и сульфидных включений), нефелиновый и некоторые другие сорта.
Для получения железа в основном используется агломерационный концентрат, который лучше всего спекается, давая высокосортный агломерат. Но и другие виды данного сырья находят своё применение в современной металлургии, хотя они и представляют собой более нишевый продукт. Выделяют ещё первичный концентрат, который нуждается в дополнительной обработке, прежде чем станет пригодным для каких-либо целей.
Железорудный концентрат – продукт обогащения руды, содержание элементов и минералогический состав которого соответствуют требованиям дальнейшего металлургического передела. Концентрат железной руды поставляется как товарный продукт и используется как полуфабрикат для производства доменных окатышей и окатышей под металлизацию, а также может использоваться для изготовления железосодержащих брикетов. Одним из перспективных направлений развития доменного производства считается освоение технологий вдувания в печь железорудного концентрата через фурмы (совместно с ПУТ или самостоятельно), что позволяет в значительной степени заменить окускованное ЖРС.
Производитель :
СевГОК
ИнГОК
ИнГОК
ИнГОК
ЦГОК
ЮГОК*
ЮГОК*
Fe (общ)
Fe2O3
SiO2
Al2O3
влага
Производитель:
СевГОК
СевГОК
ЦГОК
неофлюсованные окатыши повышенного качества
Fe (общ)
SiO2
Al2O3
основность
size 10-14 mm
Неофлюсованные и офлюсованные железорудные окатыши нетоксичны, пожаро- и взрывобезопасны. Транспортировка осуществляется по железной дороге навалом в открытом подвижном составе или морским транспортом.
Железорудный агломерат
Железорудный агломерат – кусковой материал для доменной плавки, который получается путем спекания руды, известняка, мелкого кокса, отсева агломерата и колошниковой пыли на специальных ленточных агломерационных машинах. Качество агломерата определяется содержанием железа в ЖРС, прочностью, разрушением при нагреве и восстановлении в доменной печи.
Продуктовая линейка Метинвеста представлена агломератами производства Южного ГОКа: неофлюсованный агломерат с содержанием железа 62%, офлюсованный агломерат с содержанием железа 50-57%.
Агломерат железорудный нетоксичен, пожаро- и взрывобезопасен. Транспортируется по железной дороге навалом в открытом подвижном составе.
Производство железорудного сырья
Железо в руде находится в виде окислов или солей, соединенных с пустой породой. В мире добываются более 10 разновидностей железных руд, основными из которых являются:
Магнитный железняк (магнетит) содержит железо в виде окисла Fe3O4.
Красный железняк (гематит) содержит железо в виде окисла Fe2О3.
Бурый железняк содержит железо в виде водного окисла. Наиболее распространенными являются лимонит (2Fе203 х ЗН2О) и гетит (Fe203 х H20).
Пустая порода состоит из кремнезема SiO2, глинозема Al2O3, иногда имеются в ней известковые соединения. Кроме того, в пустой породе находятся вредные примеси: сера, фосфор, мышьяк и цинк. Состав и качество пустой породы имеют большое значение, так как влияют на выбор флюса, его количество, а также на количество расходуемого топлива при переработке.
Железная руда добывается в шахтах и карьерах, после чего поступает на специальные горно-обогатительные комбинаты (ГОКи) для подготовки и обогащения. Здесь железорудное сырье проходит ряд этапов:
Обогащение (сепарация и флотация) – повышение содержания полезного элемента в руде и снижение содержания пустой породы и вредных примесей. Основным способом обогащения железной руды является магнитный.
Фильтрация – удаление избыточной технологической влаги из концентрата.
Производство окатышей – формирование железорудного сырья определенного размера, необходимого для нормальной работы доменной печи. При изготовлении окатышей концентрат предварительно смешивают с флюсами, связующими веществами, окомковывают, а затем обжигают.
Складирование и отгрузка.
Купить железорудное сырье от производителя
Метинвест входит в десятку крупнейших мировых производителей железорудного сырья. Добыча и обогащение железных руд выполняются на украинских горно-обогатительных комбинатах, базирующихся на Криворожском месторождении. Купить железорудный агломерат, концентрат, окатыши можно через глобальную сбытовую сеть, имеющую 38 офисов продаж в Европе, Азии, Африке и Америке.
Человек начал изготавливать и использовать изделия из железа в период «железного» века –примерно четыре тысячи лет назад. Сегодня железные руды –одно из наиболее распространенных полезных ископаемых. Пожалуй только угли и строительные материалы извлекаются из недр в больших объемах. Более 90% железных руд используются в черной металлургии для производства чугуна и стали.
Сталь – ковкий сплав железа с углеродом ( и легирующие добавки), основной конечный продукт переработки железных руд. Сталь обладает высокой прочностью, вязкостью, способностью легко изменять форму при горячей и холодной обработке давлением, приобретать в зависимости от химического состава и способа термической обработки нужные свойства: жаропрочность, сопротивление истиранию, коррозионную стойкость. Благодаря этому сталь является важнейшим конструкционным материалом.
Продукция черной металлургии применяется во всех сферах промышленного производства, но в основном в машиностроении и капитальном строительстве.
Железная руда является сырьем для производства черных металлов. Железную руду, извлеченную из недр, в горном деле принято называть «сырой рудой».
Железорудное сырье (ЖРС) – вид металлургического сырья, которое используется в черной металлургии для производства чугуна и металлизированного продукта (DRI и HBI), а также в незначительном количестве в выплавке стали. Железорудное сырье подразделяется на два вида – подготовленное (агломерированное) и неподготовленное (неагломерированное) сырье. Подготовленное ЖРС – это сырье готовое для использования в доменных печах для производства чугуна. Неподготовленное ЖРС является сырьем для производства агломерированного сырья. Неподготовленное ЖРС – это концентрат, доменная и аглоруда. Концентрат производится, в основном, в результате магнитной сепарации измельченной железной руды с низким содержанием железа. Извлечение железа в концентрат составляет в среднем около 80%, содержание железа в концентрате 60-65%.
Окатыши производятся из железорудного концентрата с добавлением известняка в результате окомкования смеси (гранулы диаметром 1 см) и последующего обжига.
Горячебрикетированное железо не являются ЖРС, т.к. фактически это уже продукты металлургического передела. В качестве сырья для производства агломерата используются смесь из аглоруды, сидерита, известняка и железосодержащих отходов производства с высоким содержанием железа (окалина и др.). Смесь также подвергается окомкованию и спеканию.
Содержание серы в товарной руде не должно превышать 0,15%. В рудах и концентратах, используемых для производства агломерата и окатышей, допустимое содержание серы может быть до 0,6%, так как при агломерации и обжиге окатышей степень удаления серы достигает 60- 90%. Предельное содержание фосфора в руде, агломерате и окатышах 0,07-0,15%. При выплавке обычных передельных чугунов допускается наличие в железорудной части доменной шихты (не более) As 0,05-0,1%, Zn 0,1-0,2%, Cu до 0,2%. Шлакообразующие примеси разделяются на основные (Ca, Mg) и кислые (Si, Al). Предпочтительны руды и концентраты с более высоким отношением основных окислов к кислым, так как сокращается ввод сырых флюсов при последующем металлургическом переделе.
Железные руды — природные минеральные образования, содержащие железо и его соединения в таком объеме, когда промышленное извлечение железа целесообразно. Хотя железо входит в большем или меньшем количестве в состав всех горных пород, но под названием железных руд понимают только такие скопления железистых соединений, из которых в больших размерах и с выгодой в экономическом отношении может быть получаемо металлическое железо.
Различаются следующие промышленные типы железных руд:
Существует три вида железорудной продукции, использующиеся в чёрной металлургии: сепарированная железная руда (обогащённая методом сепарации рассыпчатая руда), аглоруда (спечённая, окускованная путем термической обработки) и окатыши (сырая железосодержащая масса с добавлением флюсов (обычно, известняка); формуется в шарики диаметром около 1-2 см).
Х имический состав
По химическому составу железные руды представляют собой окиси, гидраты окисей и углекислые соли закиси железа, встречаются в природе в виде разнообразных рудных минералов, из которых главнейшие: магнетит, или магнитный железняк; гётит, или железный блеск (красный железняк); лимонит, или бурый железняк, к которому относятся болотные и озерные руды; наконец, сидерит, или шпатоватый железняк (железный шпат), и его разновидность сферосидерит. Обыкновенно каждое скопление названных рудных минералов представляет смесь их, иногда весьма тесную, с другими минералами, не содержащими железа, как, например, с глиной, известняком или даже с составными частями кристаллических изверженных пород. Иногда в одном и том же месторождении встречаются некоторые из этих минералов совместно, хотя в большинстве случаев преобладает какой-нибудь один, а другие связаны с ним генетически.
Богатая железная руда
Богатая железная руда имеет содержание железа свыше 57 %, а кремнезёма менее 8…10 %, серы и фосфора менее 0,15 %. Представляет собой продукт природного обогащения железистых кварцитов, созданных за счёт выщелачивания кварца и разложения силикатов при процессах длительного выветривания или метаморфоза. Бедные железные руды могут содержать минимум 26% железа.
Выделяют два главных морфологических типа залежей богатой железной руды: плоскоподобные и линейные. Плоскоподобные залегают на вершинах крутопадающих пластов железистых кварцитов в виде значительных по площади с карманоподобной подошвой и относятся к типовым корам выветривания. Линейные залежи представляют падающие в глубину клиноподобные рудные тела богатых руд в зонах разломов, трещинуватостей, дробления, изгибов в процессе метаморфоза. Руды характеризуются высоким содержанием железа (54…69 %) и низким содержанием серы и фосфора. Наиболее характерным примером метаморфозных месторождений богатых руд могут быть Первомайское и Жёлтоводское месторождения в северной части Кривбасса. Богатые железные руды идут на выплавку стали в мартеновском, конвертерном производстве или для прямого восстановления железа(горячебрикетированное железо).
Запасы
Мировые разведанные запасы железной руды составляют порядка 160 млрд тонн, в которых содержится около 80 млрд тонн чистого железа. По данным Геологической службы США, на долю месторождений железной руды России и Бразилии приходится по 18% мировых запасов железа. Мировые ресурсы и запасы железных руд по состоянию на 01.01.2010:
Затем руду везут на обогатительную фабрику, где железистые кварциты подвергаются дроблению и происходит процесс отделения пустой породы методом магнитной сепарации: руду измельчают, потом отправляют на магнитный барабан (сепаратор), к которому в соответствии с законами физики все железное прилипает, а не железное – смывается водой. После этого из полученного железорудного концентрата делают окатыши и ГБЖ, которое затем используется для выплавки стали.
На фото мельница, перемалывающая руду.
В цехах стоят такие поильники, все-таки тут жарко, а без воды никак.
Масштабы цеха, где в барабанах дробится руда впечатляют. Руда перемалывается естественным образом, когда камни бьются друг о друга в процессе вращения. В барабан с семиметровым диаметром помещается около 150 тонн руды. Существуют и 9-метровые барабаны, их производительность больше чуть ли не вдвое!
Комплекс ЦГБЖ-3 занимает территорию в 19 гектаров, и в него входит около 130 объектов: станции грохочения шихты и продукта, тракты и транспортировки окисленных окатышей и готовой продукции, системы обеспыливания нижнего уплотнительного газа и ГБЖ, эстакады трубопроводов, редукционная станция природного газа, станция уплотнительного газа, электрические подстанции, реформер, компрессор технологического газа и другие объекты. Сама шахтная печь высотой 35,4 м, размещается в восьмиярусной металлоконструкции высотой 126 метров.
Производится ГБЖ из окатышей при температуре около 900 градусов за счёт прямого восстановления природным газом (металлизации) окатышей.
В последующем через пресс-форму или как ее еще называют “брикет-пресс” образуются железные брикеты.
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25 марта 1985 г. N 800
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.03.91 N 347 с 01.10.91
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 6 1991 год
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области железорудной и марганцеворудной продукции по видам, подвидам и минералогическим типам, свойств продукции и контроля ее качества.
Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения во всех видах документации и литературы, входящих в сферу действия стандартизации или использующих результаты этой деятельности.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
Применение терминов-синонимов стандартизованного термина не допускается.
Приведенные определения можно, при необходимости, изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значение используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в данном стандарте.
В стандарте в качестве справочных приведены иностранные эквиваленты стандартизованных терминов на английском языке.
В стандарте приведены алфавитные указатели содержащихся в нем терминов на русском языке и их иностранных эквивалентов.
ВИДЫ ЖЕЛЕЗОРУДНОЙ И МАРГАНЦЕВОРУДНОЙ ПРОДУКЦИИ
1. Железорудная (марганцеворудная) продукция
Iron (manganese) ore products
Продукция, полученная в результате добычи, подготовки и переработки железной (марганцевой) руды
2. Вид железорудной (марганцеворудной) продукции
Sort of iron (manganese) ore products
Железорудная (марганцеворудная) продукция, полученная добычей или одним из способов ее переработки.
Примечание. Способами переработки железорудной (марганцеворудной) продукции являются обогащение, агломерация, окомкование, брикетирование
3. Подвид железорудной продукции
Subsort of iron ore products
Железорудная продукция одного вида, отличающаяся по установленным признакам в соответствии с областью применения
4. Подвид марганцеворудной продукции
Subsort of manganese ore products
Марганцеворудная продукция одного вида, отличающаяся по массовой доле основного компонента.
Примечание. Подвиды устанавливаются для марганцеворудных концентратов
5. Минералогический тип железорудной (марганцеворудной) продукции
Mineralogical type of iron (manganese) ore products
Железорудная (марганцеворудная) продукция, отличающаяся содержанием в ней основного железосодержащего (марганецсодержащего) минерала.
Примечание. Минералогические типы устанавливаются для железных и марганцевых руд и их концентратов
6. Группа марганцеворудной продукции
Group of manganese ore products
Марганцеворудная продукция, отличающаяся по установленным признакам в соответствии с областью применения
7. Класс марганцеворудной продукции
Class of manganese ore products
Марганцеворудная продукция, отличающаяся по размеру максимальной частицы.
Примечание. Классы устанавливаются для марганцеворудных концентратов
Соотношение основных и кислых шлакообразующих компонентов в железорудном агломерате (окатышах)
50. Прочность железорудных окатышей на сжатие
Compressive strength of iron ore pellets
Способность железорудного окатыша сопротивляться разрушению при действующей на него сжимающей нагрузки
51. Прочность железорудного агломерата (окатышей) на удар
Impact strength of iron ore sinter (pellets)
Способность железорудного агломерата (окатышей) сопротивляться разрушению при ударе
52. Прочность железорудного агломерата (окатышей) на истирание
Abrasion resistance of iron ore sinter (pellets)
Способность железорудного агломерата (окатышей) сопротивляться разрушению при трении частиц или кусков друг о друга
53. Прочность железорудного (марганцеворудного) агломерата на сбрасывание
Release strength of iron (manganese) ore sinter
Способность железорудного (марганцеворудного) агломерата сопротивляться разрушению при сбрасывании с высоты
54. Общая удельная поверхность железорудного (марганцеворудного) концентрата
Overall specific surface of iron (manganese) ore concentrate
Площадь поверхности частиц железорудного (марганцеворудного) концентрата в расчете на единицу массы концентрата
55. Внешняя удельная поверхность железорудного (марганцеворудного) концентрата
Outer specific surface of iron (manganese) ore concentrate
Площадь поверхности железорудного (марганцеворудного) концентрата в расчете на единицу массы концентрата без учета поверхности закрытых и открытых пустот внутри частиц
56. Пористость железорудной (марганцеворудной) продукции
Porosity of iron (manganese) ore products
Отношение объема всех пустот, находящихся в железорудной (марганцеворудной) продукции к объему продукции, выраженное в процентах
Свойство железорудного агломерата (окатышей) отдавать кислород, связанный с железом, восстановителю
58. Газопроницаемость слоя железорудного агломерата (окатышей) при восстановлении
Gas permeability of iron ore sinter (pellets) layer under reducing conditions
Свойство железорудного агломерата (окатышей), характеризующее интенсивность прохождения газа через слой агломерата (окатышей)
59. Набухание железорудных окатышей
Swelling of iron ore pellets
Свойство увеличения объема железорудных окатышей в процессе восстановления
60. Прочность железорудного агломерата (окатышей) при восстановлении
Disintegration behaviour of iron ore sinter (pellets) under reducing conditions
Свойство железорудного агломерата (окатышей) сопротивляться разрушению в процессе восстановления
61. Усадка слоя железорудного агломерата (окатышей) при восстановлении
Change in height of the iron ore sinter (pellets) layer under reducing conditions and under mechanical load
Уменьшение высоты слоя железорудного агломерата (окатышей) под нагрузкой при восстановлении
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЖЕЛЕЗОРУДНОЙ И МАРГАНЦЕВОРУДНОЙ ПРОДУКЦИИ
62. Контролируемая партия продукции
изготовителя базы данных.
63. Принятая партия железорудной (марганцеворудной) продукции
Accepted lot of iron (manganese) ore products
Признанная годной контролируемая партия железорудной (марганцеворудной) продукции, показатели качества которой соответствуют требованиям, установленным в нормативно-технической документации
64. Поставляемая партия железорудной (марганцеворудной) продукции
Consignment of iron (manganese) ore products
Одна или несколько принятых контролируемых партий железорудной (марганцеворудной) продукции, формирование массы которых определяется условиями производства, требованиями потребителя, транспортными возможностями
65. Опытно-промышленная партия железорудной (марганцеворудной) продукции
Pilot batch of iron (manganese) ore products
Партия железорудной (марганцеворудной) продукции, выпуск которой связан с установленным порядком разработки и постановки продукции на производство
66. Партия железорудной (марганцеворудной) продукции разового изготовления
Single batch of iron (manganese) ore products
Партия железорудной (марганцеворудной) продукции, выпуск которой связан с проведением научно-исследовательских работ по уточнению технологических режимов и/или возможности применения ее по назначению
67. Опробование железорудной (марганцеворудной) продукции
Sampling and sample preparation of iron (manganese) ore products
Операции по отбору, подготовке и исследованию проб железорудной (марганцеворудной) продукции с целью определения ее состава или свойств
68. Отбор пробы железорудной (марганцеворудной) продукции
Iron (manganese) ore products sampling
Операция получения пробы железорудной (марганцеворудной) продукции, производимая в соответствии с требованиями нормативно-технической документации
69. Подготовка пробы железорудной (марганцеворудной) продукции
Sample preparation of iron (manganese) ore products
Операция приведения пробы железорудной (марганцеворудной) продукции к готовности для определения показателей качества, производимая в соответствии с требованиями нормативно-технической документации
70. Конечная проба железорудной (марганцеворудной) продукции
Final sample of iron (manganese) ore products
Проба для проведения анализа и/или испытаний железорудной (марганцеворудной) продукции, подготовленная в соответствии с требованиями нормативно-технической документации
71. Навеска железорудной (марганцеворудной) продукции
Test portion of iron (manganese) ore products
Часть конечной пробы железорудной (марганцеворудной) продукции для проведения непосредственного анализа и/или испытаний, отобранная в соответствии с требованиями нормативно-технической документации
72. Физические испытания железорудной (марганцеворудной) продукции
Physical testing of iron (manganese) ore products
Экспериментальное определение значений показателей физических свойств железорудной (марганцеворудной) продукции с указанием точности результатов измерений
73. Максимальный размер частицы железорудной (марганцеворудной) продукции
Maximum particle size of iron (manganese) ore products
Размер отверстия сита, на котором в результате рассева пробы железорудной (марганцеворудной) продукции остается не более 5,0% от массы пробы, подвергаемой рассеву
74. Гранулометрический анализ железорудной (марганцеворудной) продукции
Size analysis of iron (manganese) ore products
Определение массовой доли частиц различных классов крупности в пробе железорудной (марганцеворудной) продукции
75. Гранулометрический состав железорудной (марганцеворудной) продукции
Size distribution of iron (manganese) ore products
Состав железорудной (марганцеворудной) продукции, выраженный через массовую долю в ней частиц различной крупности
76. Контрольный класс крупности железорудной (марганцеворудной) продукции
Controlled size fraction of iron (manganese) ore products
Класс крупности, которым контролируют пригодность железорудной (марганцеворудной) продукции для использования ее по назначению
Собственно железорудный концентрат представляет собой сильно обогащённую руду, в которой много железа. На горно-обогатительных комбинатах могут добиться концентрации железа в готовом продукте в 85 и даже в 90 %.
