Необходимость подготовки руд к доменной плавке обуславливается
стремлением улучшить технико-экономические показатели работы доменных печей и использовать дляполучения чугуна сравнительно бедные железные руды.
Чем выше содержание железа в шихте и лучше ее газопроницаемость, тем выше
производительность печи, ниже расход кокса и флюсов и лучше качество чугуна.
Повышения содержания железа в доменной шихте достигают обогащением
железных руд, а улучшения газопроницаемости шихты в доменной печи – окуксованием мелких железныхруд и концентратов. Расчетами и опытом установлено, что при повышении содержания железа в руде на 1 % производительность печи возрастает на 2,0 – 2,5 %, а расход кокса снижается на 1,4 – 2 %.
Дробление
Руда может быть в виде кусков до 1500 мм при открытой добыче и до 300 мм
при подземной добыче. Дробление руд применяется как самостоятельная операция для получения кусковруды требуемого размера и как вспомогательная операция при обогащении руд для разрушениямеханических связей между железосодержащим минералом и пустой породой. В зависимости от крупностируды после дробления различают четыре стадии дробления:
1. Крупное (размер кусков после дробления 100-300 мм). 2. Среднее (40-60 мм). 3. Мелкое (8-25 мм). Процесс дробления характеризуется степенью и эффективностью дробления.
Степень дробления определяют отношением максимальных размеров кусков до и после дробления:
i = D/d, где i – степень дробления; D и d – максимальный размер кусков до и после
дробления соответственно.
Эффективность дробления определяют выходом дробленого материала на
единицу израсходованной электроэнергии. Дробление – наиболее дорогая операция в системе подготовкируд.
Мелкое и тонкое дробление называют измельчением и применяют только для
руд, идущих на обогащение. Крупное, среднее и мелкое дробление осуществляют преимущественно вконусных дробилках.
Грохочение
Грохочением называется разделение руды на классы по крупности. Для руд,
поступающих на металлургический завод без обогащения, грохочение является самостоятельной и оченьважной операцией, в процессе которой выделяют мелкую руду (0-10 мм) для агломерации, а крупную(более 10 мм) сортируют на два класса: доменную (10-30 мм) и мартеновскую (30-80 мм).
При обогащении руд на обогатительных фабриках грохочение является
вспомогательной операцией, совмещаемой с дроблением руд. Это позволяет загружать в дробильныеустройства только те фракции, которые подлежат дроблению, а следовательно, уменьшить расходэлектроэнергии на дробление, повысить производительность дробильных устройств и качество дробления.Грохочение руд осуществляется на механических ситах.
Усреднение
Железные руды по условиям залегания и добычи всегда имеют непостоянный
химический состав. Значительные и частые колебания содержания железа и пустой породы в рудахвызывают нарушение теплового состояния доменной печи и химического состава шлака. Это приводит кнарушению ровного хода печи, при котором неизбежны повышение расхода кокса, снижениепроизводительности печи и ухудшение качества выплавляемого чугуна.
Чтобы уменьшить отрицательное влияние непостоянства химического состава
руд на показатели доменной плавки, руды подвергают усреднению. Усреднением называютперемешивание железорудных материалов с целью выравнивания химического и гранулометрическогосоставов. В связи с тем, что почти все добываемые руды подвергают окуксованию, основное назначениеусреднения состоит прежде всего в уменьшении колебаний содержания железа и кремнезема в рудах.Необходимо добиться такого усреднения руд, при котором колебания содержания железа и кремнезема вруде не превышали бы (0,5 % от среднего значения.
Обогащение
Обогащением называется процесс разделения рудного минерала и пустой
породы с целью повышения содержания металла в руде и уменьшения содержания пустой породы, а внекоторых случаях и вредных примесей. Все способы обогащения основаны на различии физическихсвойств рудных минералов и пустой породы. В результате обогащения руды получают:
1. концентрат – продукт, в котором содержится большая часть извлекаемого
металла;
2. хвосты – отходы при обогащении руды, в которых содержится
незначительное количество металла;
3. промежуточный продукт, в котором содержание металла больше, чем в
хвостах и меньше, чем в концентрате.
Промежуточный продукт подвергают повторному обогащению.
В зависимости от метода обогащения и устройства аппарата степень
извлечения железа при обогащении железных руд может изменяться от 60 до 95 %. Различают пятьосновных методов обогащения руд:
1. рудоотборка, основанная на различии цвета и блеска кусков рудного
минерала и пустой породы;
2. промывка, основанная на разной размываемости кусков рудного минерала
и пустой породы;
3. гравитационное обогащение – разделение в жидкой среде рудных минералов
и пустой породы в зависимости от плотности зерен;
4. флотация – метод обогащения, основанный на различии физико-
механических свойств поверхности частиц рудного минерала и пустой
породы;
5. магнитная сепарация (самый распространенный метод обогащения),
основанная на различии магнитных свойств минерала и пустой породы.
