ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ ОБОЖЖЕННЫХ ОКАТЫШЕЙ

Авторы

  • А. Н. ДМИТРИЕВ Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург Автор
  • А. Е. ПЕЛЕВИН ФГБОУ ВО «УГГУ», Россия, г. Екатеринбург Автор
  • Г. Ю. ВИТЬКИНА Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург Автор
  • В. Г. ЗЛОБИН ОАО «Уралтрубпром», Россия, г. Первоуральск Автор
  • Р. В. АЛЕКТОРОВ Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург Автор
  • Е. А. ВЯЗНИКОВА Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург Автор
  • В. В. КАТАЕВ Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург Автор
  • Л. А. МАРШУК Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург Автор
  • В. Г. СМИРНОВА Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург Автор

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-4-20-35

Ключевые слова:

титаномагнетит, железорудный концентрат, фазовый состав, окатыши, металлизация, восстановление, переработка, минералогия

Аннотация

Для эффективной переработки руд титаномагнетитовых месторождений Урала необходимо развивать новые технологические решения. Одним из таких решений является получение металлизованных титаномагнетитовых окатышей с их последующей электроплавкой. Современные технологии электросталеплавильного производства предъявляют жесткие требования к загружаемым материалам — степень металлизации более 90 %, высокое содержание железа металлического (>85 %), низкое содержание FeO (<1 %), высокая прочность (в том числе на сжатие). В статье исследована возможность получения металлизованных окатышей, пригодных для дальнейшего передела в электродуговых сталеплавильных печах либо для производства ГБЖ, из обогащенных концентратов Гусевогорского и Первоуральского месторождений в лабораторных условиях. Разработана схема обогащения первоуральского суммарного бедного концентрата. Исследованы химический, фазовый и минералогический составы полученных концентратов (содержание железа общего в результате обогащения составило более 65 % для обоих месторождений). Результаты свидетельствуют о пригодности титаномагнетитового железорудного сырья для процесса металлизации: степень металлизации обожженных окатышей при восстановлении газом состава CO + N2 (90/10 %) при выдержке в течение 240 мин достигала 92 % и выше.

Биографии авторов

  • А. Н. ДМИТРИЕВ , Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург

    д-р техн. наук, действительный член Российской академии естественных наук, действительный член Академии инженерных наук РФ, главный научный сотрудник лаборатории пирометаллургии восстановительных процессов

  • А. Е. ПЕЛЕВИН , ФГБОУ ВО «УГГУ», Россия, г. Екатеринбург

    д-р техн. наук, профессор кафедры обогащения полезных ископаемых

  • Г. Ю. ВИТЬКИНА, Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург

    канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, зав. лабораторией пирометаллургии восстановительных процессов

  • В. Г. ЗЛОБИН, ОАО «Уралтрубпром», Россия, г. Первоуральск

    главный маркшейдер

  • Р. В. АЛЕКТОРОВ, Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург

    канд. техн. наук, научный

    сотрудник лаборатории пирометаллургии восстановительных процессов

  • Е. А. ВЯЗНИКОВА , Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург

     младший научный сотрудник лаборатории пирометаллургии восстановительных процессов

  • В. В. КАТАЕВ, Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург

    канд. техн. наук, научный сотрудник лаборатории пирометаллургии восстановительных процессов

  • Л. А. МАРШУК , Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург

    научный сотрудник лаборатории пирометаллургии восстановительных процессов

  • В. Г. СМИРНОВА, Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург

    ведущий инженер лаборатории пирометаллургии восстановительных процессов

Библиографические ссылки

Отчет Федеральной службы государственной статистики (Росстат) «О промышленном производстве в I полугодии 2023 года». — URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/115_26-07-2023.html (дата об-ращения: 20.12.2023).

2022 World direct reduction statistics. Midrex – the world leader in direct reduction technology. –– URL: https://www.midrex.com/wp-content/uploads/MidrexSTATSBook2022.pdf (дата обращения: 27.11.2023).

Потребление лома в России снизилось в 2022 году на 25 %. — URL: https://www.vedomosti.ru/business/articles/2023/01/13/958882-potreblenie-loma-v-rossii-snizilos (дата об-ращения: 28.12.2023).

Переоценка ценности: что определяет динамику цен на лом черных металлов. — URL: https://vtorion.ru/blog/article/dinamika-czen-na-lom/ (дата обращения: 28.12.2023).

А. с. 396368 СССР, МПК C21B 13/00. Способ получения металлизованных окатышей / В. Б. Фетисов, Л. И. Леонтьев, Б. З. Кудинов // Заявл. 22.09.1970; опубл. 29.08.1973.

Пат. 2688765 РФ, МПК C21B 13/00. Способ получения металлизованных окатышей / А. С. Вусихис, Л. И. Леонтьев, Е. Н. Селиванов, Ю. А. Чесноков // Заявл. 23.11.2017; опубл. 22.05.2019. Бюл. № 15.

Дмитриев А. Н., Золотых М. О., Витькина Г. Ю. и др. Математическая модель металлизации титаномаг-нетитовых руд Качканарского месторождения в шахтной печи Мидрекс // Черная металлургия. Бюлле-тень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 10. С. 1039–1045. DOI: 10.32339/0135-5910-2021-10-1039-1045.

Рыбкин В. С. Разработка технологических основ рациональной схемы производства железа прямого получения из качканарских титаномагнетитов: дис. ... канд. техн. наук. –– Екатеринбург, 2009. –– 131 с.

Шумаков Н. С., Леонтьев Л. И., Малыгин А. В. и др. Технологические расчеты процессов пирометаллур-гической переработки руд. –– Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1998. –– 90 с.

Амдур А. М. Исследование процессов нагрева и плавления металлизованных окатышей в сталепла-вильных агрегатах: дис. ... д-ра техн. наук. –– Екатеринбург, 1999. –– 365 с.

Копоть Н. Н. Разработка и совершенствование технологии производства окатышей и их металлизации в шахтной печи: на примере установки ХИЛ-III ОАО «Лебединский ГОК»: дис. ... канд. техн. наук. –– Ека-теринбург, 2005. –– 148 с.

Быстров И. Г. Оценка влияния неоднородности титаномагнетита на обогатимость железных руд магма-тического генезиса: дис. ... канд. геол.-мин. наук. –– М, 2014. –– 117 с.

Алекторов Р. В. Исследование и разработка технологии переработки титаномагнетитовых руд Качка-нарского месторождения с повышенным содержанием диоксида титана: дис. ... канд. техн. наук. –– Ека-теринбург, 2020. –– 133 с.

Корнилков С. В., Дмитриев А. Н., Пелевин А. Е. Комплексное решение вопросов глубокой переработки титаномагнетитовых руд // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической ин-формации. 2020. Т. 76. № 1. С. 12–19. DOI: 10.32339/0135-5910-2020-1-12-18.

Корнилков С. В., Глебов А. В., Пелевин А. Е. и др. Раздельная добыча титановых руд с выделением их технологических типов // Титан. 2017. Т. 58. № 4. С. 8–11.

Корнилков С. В., Яковлев А. М., Дмитриев А. Н. и др. Раздельная переработка руд Гусевогорского ме-сторождения // Горный журнал. 2016. № 5. С. 86–90. DOI: 10.17580/gzh.2016.05.12.

Dmitriev A. N., Vitkina G. Yu., Chesnokov Y. A. etc. The reduction processes of the titaniumcontaining iron ores treatment // Defect and Diffusion Forum. 2016. V. 369. Р. 6–11. DOI: 10.4028/www.scientific.net/DDF.369.6.

Испытания технологии глубокого обогащения Первоуральских титаномагнетитовых руд применитель-но к технологии действующих комбинатов // Отчет о НИР. Под рук. Н. Ю. Боярчук. –– Екатеринбург: ОАО «Уралмеханобр», 1987. –– 83 с.

Eklund N., Dahlstedt A. The choice of pellets in a mixed blast furnace burden and how it effects process condi-tions // Proceedings of the 14th conference on Hungarian pig iron and steel making. –– Hungary: Bala-tonszeplak, 2002. P. 1–14.

Никитченко Т. В., Тимофеева А. С., Кожуков А. А. Влияние модифицирующих добавок на формирование железорудных окатышей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической ин-формации. 2018. № 4. С. 67–72.

Gao Qj., Shen Fm., Wei G. etc. Effects of MgO containing additive on low-temperature metallurgical properties of oxidized pellet // Journal of Iron and Steel Research International. 2013. V. 20. № 7. P. 25–28. DOI: 10.1016/S1006-706X(13)60121-1.

Gustafsson G., Häggblad H.-A., Nishida M. etc. Fracture probability modelling of impact-loaded iron ore pellets // International Journal of Impact Engineering. 2017. V. 102. P. 180–186. DOI: 10.1016/j.ijimpeng.2016.12.014.

Gustafsson G., Häggblad H.-A., Jonsén P. Multi-particle finite element modelling of the compression of iron ore pellets with statistically distributed geometric and material data // Powder Technology. 2013. V. 239. P. 231–238. DOI: 10.1016/j.powtec.2013.02.005.

Yur'ev B. P., Goltsev V. A. Oxidation of magnetite // Steel in Translation. 2016. V. 46. № 10. P. 718–721. DOI: 10.3103/S0967091216100144.

ISO 4700. Iron ore pellets for blast furnace and direct reduction feed stocks. Determination of the Crushing Strength. –– Switzerland: International Organization for Standardization, 2015. –– 5 p.

Опубликован

2026-06-16

Выпуск

Раздел

Аглодоменное производство

Как цитировать

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ ОБОЖЖЕННЫХ ОКАТЫШЕЙ. (2026). ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации, 80(4), 20-35. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-4-20-35