16.10.2018
Проведение геодезических изысканий востребовано и актуально, и применяется для решения задач, связанных с постройкой, ремонтом,...


15.10.2018
В наше время известняковый щебень считается весьма востребованным материалом для выполнения строительных процедур. Его залегание...


15.10.2018
Весьма красочным, необычным и практичным элементом любого интерьера может оказаться коврик компактных размеров, для него можно...


15.10.2018
На сегодняшний день одним из важнейших требований, предъявляемым к материалам для строительства, считается их экологичность....


15.10.2018
Забивные либо же железобетонные сваи отыгрывают важнейшую роль в свайном основании, когда необходимо возвести жилое здание в...


15.10.2018
Если в вашем распоряжении имеются дорогостоящие бытовые приборы, являющиеся чувствительными к резкому изменению напряжения, то...


Общие сведения и требования металлургической промышленности к качеству известняков

09.06.2018
Известняком называется осадочная горная порода, состоящая в основном из кальцита и в редких случаях — из арагонита. Химический состав чистых известняков приближается к теоретическому составу кальцита CaCO3 (56% CaO и 44% CO2). Наиболее частыми примесями в известняках являются доломит, кварц, глинистые минералы, окислы и гидроокислы железа и марганца, а также пирит, марказит, фосфаты, гипс, органическое вещество и др. При содержании в известняках окиси магния от 4 до 17% их называют доломитизированными. Если содержание глинистых веществ, кремнезема и полуторных окислов превышает 21%, то такие карбонатные породы относятся к мергелям.

В металлургии используются чистые, реже доломитизированные известняки. При выплавке чугуна известняк способствует переводу в жидкий подвижный шлак пустой породы и золы топлива, а также различных вредных для чугуна примесей (главным образом серы). При выплавке стали мартеновским и томасовским способами известняки содействуют удалению в шлак фосфора и серы. Известняк, применяемый в качестве флюсов в черной металлургии, должен обладать соответствующим химическим составом, а также необходимой механической прочностью и кусковатостью. Он должен содержать максимальное количество углекислого кальция и возможно меньше балластных и вредных примесей.

Балластные примеси (кремнезем, глинозем) в известняке увеличивают общее содержание кремнезема и глинозема в шихте и требуют дополнительного расхода окиси кальция и топлива в шихте и требуют дополнительного расхода окиси кальция и топлива для их ошлакования. Примеси железосодержащих минералов в известняке безвредны, поскольку в доменной печи окислы железа восстанавливаются, а марганцевые соединения являются полезными, так как при выплавке мартеновского чугуна в шихту добавляется марганцевая руда для связывания серы. Окись магния не способствует переходу в шлак серы и фосфора из металла, вследствие чего доломитизированные известняки в сталелитейном (мартеновском) производстве в качестве флюса не применяются. Однако окись магния способствует разжижению шлаков, что обуславливает применение доломитизированных известняков в доменном производстве при работе на магнезиальных шлаках, а также при выплавке бессемеровского, томасовского и высококачественного малофосфористого чугуна и марганцевых доменных ферросплавов.

Фосфор, содержащийся в руде, коксе и флюсе, при доменной плавке почти целиком переходит в чугун, снижая его качество. Вследствие этого содержание фосфора в доменных флюсах должно быть минимальным. Поскольку в литейном, томасовском н фосфористом чугуне допускается значительное содержание фосфора, примесь его в известняках, используемых для выплавки указанных чугунов, не является вредной. Содержание серы в известняках ограничивается строго. При доменной плавке сера переходит в основном в шлак или удаляется с доменными газами, но часть ее все же остается в чугуне. Повышенное содержание серы в шихте приводит к получению сернистых чугунов и вызывает дополнительный расход известняка и кокса.

Флюсовый известняк должен обладать достаточной прочностью при сжатии и истирании, так как слабые разности его приводят к образованию мелочи и пыли, которые уменьшают газопроводность и нарушают нормальный ход плавки.

Единых требований к качеству флюсовых известняков, используемых в черной металлургии, нет. Существуют лишь технические условия на известняки различных месторождений. Согласно действующим техническим условиям обычный известняк Еленовского месторождения, например, в зависимости от сорта должен содержать не менее 51,5—53,5% CaO, не более 5% MgO и не более 2,0—4,0% нерастворимого остатка. В известняках Пикалевского месторождения, используемых в черной Металлургии, содержание CaO должно быть не менее 50—52%, MgO — не более 5,0%, нерастворимого остатка 2,0—4,0%.

Обобщая требования черной металлургии к флюсовым известнякам, можно придти к выводу, что для доменного и мартеновского производства, а также для агломерации могут быть использованы известняки, содержащие не менее 50—52% CaO, не более 5% MgO и не более 2,0—4,0% нерастворимого остатка.

Лимитируемое содержание серы и фосфора обычно находится на уровне 0,025 и 0,06% соответственно. Для производства литейного чугуна требования несколько ниже: содержание CaO может быть не ниже 49%, нерастворимого остатка около 5%, сера и фосфор не ограничиваются.

Во всех случаях, за исключением агломерации, известняки должны обеспечить получение кусков размером не менее 25 мм. Для агломерации может использоваться и мелочь от 0 до 90 мм. Значительно более высокие требования предъявляются к известнякам, применяемым в электросталеплавильном производстве, а также в производстве конверторной извести и ферросплавов. В электросталеплавильном производстве могут быть использованы известняки с содержанием CaO не ниже 53—55%, MgO — не более 0,5—3,0%, нерастворимого остатка — не более 2,0%, серы и фосфора — 0,05 и 0,03% соответственно.

На известняки для производства конверторной извести разработаны единые технические условия (ТУ 14—15—60—78), согласно которым известняк подразделяется на два вида: обычный и доломитизированный. По химическому составу (в зависимости от сорта) он должен удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 4.

Предел прочности известняка на сжатие должен быть не менее 300*10в5 Па. Применительно к типу известеобжиговых агрегатов известняк подразделяется на три класса, различающихся по гранулометрическому составу. В известняках, предназначенных для обжига в шахтных печах, размер кусков должен находиться в пределах 50—80 мм (допускается 7% кусков выше верхнего предела и 5% — ниже нижнего предела); для обжига во вращающихся печах 20—50 мм (допускается по 7% выше и ниже указанных пределов) и для обжига в печах кипящего слоя 12—20 мм (допускается по 10% кусков выше и ниже указанных пределов).

В известняках для производства ферросплавов особенно жестко лимитируется содержание серы и фосфора, которые в зависимости от сорта не должны превышать 0,01—0,06 и 0,005—0,02% соответственно.

Требования к доломитизированным известнякам также определяются техническими условиями, утвержденными для каждого месторождения. Так, в доломитизированных известняках Еленовского месторождения содержание CaO+MgO должно быть не ниже 50—52% (в зависимости от сорта), в том числе MgO не менее 5—7%; содержание нерастворимого остатка — от 2 до 4%. Утвержденными ГКЗ России кондициями для доломитизированных известняков Ново-Троицкого месторождения содержание суммы окисей кальция и магния должно быть не менее 52%, в том числе окиси магния — от 3 до 10% для I сорта и от 10 до 17% для II сорта. Нерастворимый остаток для обоих сортов не должен превышать 3%.

В цветной металлургии известняк используется в качестве флюса и подсобного технологического сырья, а также в процессах цианирования и флотации руд. Единых требований к известнякам, используемым в цветной металлургии, не существует.

В производстве алюминия известняк служит одним из компонентов шихты при получении глинозема путем спекания. Согласно действующим техническим условиям для этой цели может быть использован известняк, содержащий не менее 52% CaO, не более 1,5% MgO, 3,0% SiО2 и 1,5% Аl2O3+Fе2O3. В известняках, применяемых в качестве флюсов при производстве олова, свинца и никеля, содержание CaO должно быть не ниже 50%, a MgO не более 2,5%. В известняках для производства меди содержание CaO может снижаться до 48%, а в известняках для плавки сурьмяных руд — до 45 %.