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

Процесс углетермического восстановления железа в кольцевой печи при максимальной температуре протекает очень быстро: степень восстановления 90 % достигается за 3-7 мин. Выполнен расчет теплового и материального балансов процесса углетермического восстановления брикетов. Химический состав металлизованных брикетов приведен в табл. 2. 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. Таблица 2 Химический состав металлизованных брикетов Элементы, оксиды Концентраты куранахский медведевский гремяха-вырмеский TiO 2 55,67 52,57 51,30 Ремет 32,68 35,09 35,49 FeO 3,41 3,40 3,43 SiO 2 1,95 3,50 3,19 АЪОэ 1,87 1,59 1,58 CaO 0 , 1 1 0,51 0 , 1 1 MgO 2,57 0,50 2 , 8 6 MnO 0,53 1,05 0,61 & 2 O 3 0,07 0,28 0,28 V 2 O 5 0,09 0,42 0,08 C 0,70 0,73 0,71 Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что получение брикетов с высокой степенью металлизации в кольцевой печи возможно при реализации режима термообработки, обеспечивающего быстрый нагрев до температуры 1 400-1 500 °С. Цикл термообработки брикетов в кольцевой печи, в зависимости от состава ильменитового концентрата, может составлять 15-30 мин, включая стадии загрузки, нагрева, обжига, охлаждения и выгрузки. При использовании горячих металлизованных брикетов в руднотермической плавке значительно сокращается продолжительность плавки и расход электроэнергии на производство титанового шлака. Если при выплавке титанового шлака из малышевского ильменитового концентрата по одностадийной схеме расход электроэнергии составляет 2 000 кВт^ч/т шлака, то использование куранахского, медведевского и гремяха-вырмеского ильменитовых концентратов приведет к увеличению расхода электроэнергии до 4 000-5 000 кВтч/т. Переход на двухстадийную схему с предварительным восстановлением в кольцевой печи позволит снизить расход электроэнергии при выплавке титанового шлака из медведевского ильменитового концентрата на 2 200-2 400 кВт^ч/т. Это позволит ильменитовым концентратам коренных месторождений конкурировать с ильменитами россыпных месторождений при производстве титанового шлака. По двухстадийной схеме произведены расчеты теплового и материального балансов производства титанового шлака в руднотермической печи из ильменитовых концентратов Куранахского, Медведевского и Гремяха-Вырмеского месторождений. Химический состав титанового шлака и чугуна из разных ильменитовых концентратов приведен в табл. 3. Шлаки по содержанию оксида титана удовлетворяют техническим требованиям для переработки по хлорной технологии. Шлаки из куранахского и гремяха-вырмеского концентратов не удовлетворяют требованиям хлорной технологии по содержанию MgO. Полученные из ильменитовых концентратов чугуны требуют дополнительной обработки по удалению серы и, возможно, фосфора. Сера в металл поступает преимущественно с антрацитом, а фосфор, вероятно, присутствует в концентрате Гремяха-Вырмес. Заключение Выполнены лабораторные исследования и расчеты процессов восстановления и плавки ильменитовых концентратов Куранахского, Медведевского и Гремяха-Вырмеского месторождений. © Кобелев В. А., Нечкин Г. А., Смирнов Л. А., 2025 217