Учебно-методический комплекс по дисциплине «управление грузовой и коммерческой работой»

Железосодержащие руды

В зависимости от образующего руду минерала делятся на гематитовые, магнезитовые, гетитовые и сиде-ритовые.
Гематитовые руды (красный железняк) имеют наибольшее про­центное содержание железа (50—70%, а в отдельных случаях 75— 90%); отличаются сравнительной химической чистотой, малым со­держанием вредных примесей. Магнетитовые руды (50—65% желе­за) характеризуются трудной восстановимостью, магнитными свой­ствами, широкими пределами влажности, плотности и вредных примесей (у отдельных видов руд содержание серы до 5%). Бурые железняки (гетины) содержат 25—55% железа и в большинстве случаев представляют собой очень пористые аморфные соединения, пористость которых 16—44%. Это дает возможность непосред­ственного их использования в доменном процессе. Особо ценными в металлургической промышленности являются бурые железняки Керченского месторождения .из-за наличия в них повышенного со­держания марганца (2—3%), ванадия (0,07%). Иногда бурым железнякам могут сопутствовать минералы серного колчедана, цинковой обманки, свинцового блеска, что является причиной по­явления в руде вредных примесей серы и фосфора. У сидеритов (шпатовых железняков) наиболее низкое содержание железа (30— 40%), плотная структура, относительно небольшая влажность. Шпатовым железнякам часто сопутствуют сернистые соединения железа и цинка [5].
Все руды черных металлов — смерзающиеся грузы, перевозятся навалом в открытом подвижном составе; хранятся на открытых площадках, предварительно спланированных и забетонированных. Высота штабеля может достигать 6—8 м. При хранении не реко­мендуется смещение сортов и засорение пылеобразующими мате­риалами и посторонними предметами.
Руды серного колчедана представляют собой сернистые соеди­нения железа желтоватого или зеленовато-серого цвета с металли­ческим блеском. Различают следующие основные сернистые соеди­нения железа: серный колчедан (пирит), магнитный колчедан (пир­ротин) и медный колчедан (халькопирит). В природе серный колчедан в чистом виде встречается редко, обычно он вырабатывается промышленностью при обогащении медных и полиметаллических руд. Полезной составной частью серного колчедана является двух-сернистое железо, которое в чистом виде содержит 53,5% серы и 46,5% железа. Большое содержание серы делает серный колче­дан пригодным для непосредственной выплавки чугуна. Это сырье применяется главным образом в химической промышленности для производства серной кислоты, а остающиеся после обжига продук­ты переработки — огарки в виде окиси железа—используются для выплавки чугуна.
Железорудные концентраты являются продуктами глубокого обогащения железосодержащих руд на горно-обогатительных ком­бинатах. Особая ценность этого вида рудного сырья заключается в большом содержании железа, которое в отдельных случаях до­стигает 90%. По гранулометрическому составу концентраты пред­ставляют собой тонкоизмельченную порошкообразную массу с размерами отдельных частиц 0,6—0,025 мм, причем основную массу концентратов (75%) составляют частицы 0,05 мм и менее* Влажность концентратов составляет 1—15%.
Железорудные концентраты хранят на открытых площадках. Атмосферная влага в период продолжительных дождей проникает только на глубину 20—30 см и не изменяет заводской влажности концентрата. Воздействие минусовых температур на штабель носит также поверхностный характер [6]: промерзает слой в 40—50 см, а на глубине 1 м от поверхности сохраняется плюсовая температу­ра (1—2°С).
Агломерат и окатыши — продукты специальной термической обработки мелкого рудного сырья и концентратов. Непосредствен­ная загрузка доменной печи рудной мелочью и рудными концен­тратами не рекомендуется вследствие того, что восходящий поток газов в доменной печи выносит частицы с размерами менее 3—4 мм, а работа на пылевидных рудах значительно увеличивает расход топлива. Для поддержания оптимальных режимов работы домен­ной печи необходимо производить окускование или окомкование рудной мелочи и рудных концентратов. Широко распространены два способа получения рудного сырья нужного гранулометриче­ского и химического составов: процесс агломерации (спекания руд­ной мелочи и концентратов в куски) и процесс производства из железорудного концентрата окатышей — шариков определенного диаметра.
Наиболее ценным металлургическим сырьем являются окатыши. Процесс получения окатышей имеет две основные фазы: получение сырых шариков определенного диаметра (2—30 мм) и химического состава на специальных устройствах — окомкователях и последую­щий высокотемпературный обжиг. Окатыванию целесообразно под­вергать тонкие концентраты с основной массой частиц (75—90%) размерами менее 0,044 мм. Для повышения прочности сырых ока­тышей в подготовленную к окомкованию шихту добавляют свя­зующие присадки. Если в шихту добавить коксовую мелочь, при последующем обжиге часть железа восстановится до металла и го­товые окатыши могут содержать до 40% металла, что значительно повышает ценность этого вида сырья.
Окатыши имеют значительно большую холодную прочность (прочность в холодном состоянии) и пониженную в сравнении с агломератом истираемость. Свойства окатышей как физические, так и химические достаточно стабильны и незначительно меняются в процессе длительного хранения, при перегрузочных и транспорт­ных операциях.
Руды цветных металлов. Руды и концентраты руд цветных ме­таллов широко применяются как в цветной, так и в черной метал­лургии, а также в других различных областях народного хозяйства. Особенности хранения, перегрузок и транспортирования зависят от конкретных горных пород.
Марганцевые руды по содержанию железа и марганца делятся на марганцевые (45—52% марганца), ферромарганцевые (20—30% марганца и столько же железа) и марганцовистые (5—15% мар­ганца). В зависимости от назначения марганцевые руды делятся на металлургические и химические (пироксидные). Основным потребителем марганцевой руды является черная металлургия, где ее используют в качестве добавки к шихте доменных печей с целью облегчения процесса восстановления железа и удаления вредных примесей, а также для получения ферромарганца, который затем перерабатывают в специальные марганцевые стали.
Марганцевые руды (металлургические) подразделяются на че­тыре сорта в зависимости от предварительной подготовки и обога­щения. Руда марганцевая 1-го сорта является высококачественным концентратом обогатительных фабрик (по способу обогащения она называется мытой). Основные размеры ее частиц так же, как и мы­той руды 2-го сорта, составляют 4—12 мм. Рядовые марганцевые руды представляют собой смесь мытой руды и различных разно­видностей необогащенных руд с крупностью частиц 0—400 мм.
Марганцевые руды хранят на бетонированных чистых площад­ках раздельно по сортам, не допуская смешения, и на достаточном удалении от пылеобразующих грузов: угля, серы, серного колче­дана и др. При хранении ферромарганца высота «штабеля должна быть не более 3,5 м.
Ферромарганец — негорючее вещество, но под действием влаги может распадаться, нагреваться и выделять горючие газы и ядови­тый фтористый водород. Марганцевые руды перевозят навалом на открытом подвижном составе и относят к смерзающимся грузам.

Контрольные вопросы:

1.Марганцевые руды это?
2. Гранулометрический состав определяется?
3. Абразивность это?
4.Влажность и пористость груза?
5.Агломераты и окатыши?