Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

печи можно использовать «Полипласт», крахмал и мелассу. «Полипласт» содержит щелочи и серу, что также негативно отражается на составе титанового шлака. Крахмал и меласса не вносят в шихту вредных примесей, и их применение предпочтительно, но требуют дополнительной операции сушки перед использованием. Меласса имеет более низкую цену и ее следует рассматривать в качестве основного связующего вещества при производстве брикетов для кольцевой печи. В качестве восстановителя железа в ильменитовых концентратах целесообразно использовать малозольный и малосернистый антрацит. При производстве брикетов антрацит измельчают, дозируют в необходимом количестве в шихту, перемешивают с ильменитом и связующим и брикетируют в валковом брикет-прессе. Основным недостатком восстановления ильменита в трубчатой вращающейся печи является низкая скорость нагрева материала. Повышение скорости нагрева в условиях трубчатой печи не представляется возможным из-за высокого теплопотребления восстановительных процессов и условий теплообмена. Обязательным условием при углетермическом восстановлении ильменита является высокое содержание оксида углерода в газовой фазе. Отопление трубчатой вращающейся печи природным газом не позволяет регулировать содержание СО, а высокое содержание окислительных газов (О 2 , СО 2 и Н 2 О) определяет окислительный по отношению к металлическому железу характер газовой фазы. Таким образом, во вращающейся печи трудно достичь высокой степени восстановления железа в пересыпающемся слое, и брикетирование ильменита является обязательным условием. Внутри брикета при наличии углерода можно создать условия получения металлического железа даже при окислительном характере газовой фазы в трубчатой печи. Для защиты от вторичного окисления расход твердого восстановителя в шихту в этом процессе должен быть увеличен на 30-50 %. Процесс металлизации в кольцевой печи не имеет указанных выше недостатков и характеризуется высокой температурой и высокой скоростью нагрева брикетов в монослое. Преимущественно радиационный характер нагрева уменьшает контакт брикетов с газовой фазой, при этом над слоем образуется защитный слой газа с высоким содержанием СО. Лабораторные исследования металлизации ильменита по режиму кольцевой печи подтвердили эффективность этой технологии для первой стадии получения титанового шлака. В процессе исследования брикеты загружали в разогретую до 1 500 °С печь, выдерживали определенное время, вынимали и закаливали. Химическим анализом определяли степень восстановления железа. Результаты исследования кинетики восстановления ильменито-угольных брикетов приведены на рисунке. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 214-219. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 214-219. 20 ---------------------------,---------------------------,----------------------------т---------------------------,---------------------------,---------------------------,---------------------------т--------------------------- О 2 4 6 8 10 12 14 16 Время, мин Кинетика восстановления ильменито-угольных брикетов из медведевского концентрата при 1 500 °С по режиму кольцевой печи © Кобелев В. А., Нечкин Г. А., Смирнов Л. А., 2025 216