Что такое жрс в металлургии
Железорудный концентрат
Выработка стали — не такой уж простой в технологическом отношении процесс. Он состоит из ряда стадий, большое значение среди которых имеет выпуск железорудных концентратов. Концентратами в металлургии называют обогащённое порошкообразное сырьё, которое нужно довести до состояния агломерата. Агломерированные (спечённые в крупные куски) руды металлов пригодны уже для обработки в домнах.
Собственно железорудный концентрат представляет собой сильно обогащённую руду, в которой много железа. На горно-обогатительных комбинатах могут добиться концентрации железа в готовом продукте в 85 и даже в 90 %.
Однако чаще всего на реализацию поступает руда с содержанием железа 60 или 65 %. Она микрогранулирована (частицы порошка не более пяти сотых миллиметра). По удельной массе нужного вещества это уже неплохое сырьё, однако, на практике производят ещё дополнительное спекание, чтобы можно было удобнее перевозить, хранить и использовать концентрат, вернее, уже агломерат.
На самой ранней стадии железную руду дробят, а затем при помощи магнитного разделения, извлекают самые ценные частицы. При этом содержание железа в одном и том же объёме может быть поднято вдвое.
Поскольку других производственных операций, кроме раздробления и магнитной сортировки при выпуске железорудного концентрата не применяют, он может иметь различный состав. В средней полосе России расположено больше всего обогатительных комбинатов. В их концентрате могут присутствовать как чистое железо (до 65 %), так и его оксиды — до 63 %. Есть там обязательно и примеси: оксиды магния, марганца, кальция, кремния, калия и натрия.
Само железо и улучшающие его качество элементы оцениваются как положительные по своему характеру примеси; в то же время, наличие меди, цинка, натрия, кремния, кальция, алюминия, магния заметно снижает качество железорудного концентрата. Если в нём присутствует медь, то выплавленное железо будет красноломким. Цинк делает саму плавку более трудоёмкой. А кремний, кальций, магний — способствуют усиленному образованию металлургических отходов (шлаков).
Так как железорудный концентрат предназначен для плавки стали, его минералогический состав должен соответствовать определённым требованиям. Они определяются сообразно тому переделу, которому нужно подвергнуть данную партию металла. Кроме агломерационного, выделяют ещё аризонитовый, ильменитовый, коллективный (равная концентрация нескольких металлов), гравитационный (есть частицы кварцевых и сульфидных включений), нефелиновый и некоторые другие сорта.
Для получения железа в основном используется агломерационный концентрат, который лучше всего спекается, давая высокосортный агломерат. Но и другие виды данного сырья находят своё применение в современной металлургии, хотя они и представляют собой более нишевый продукт. Выделяют ещё первичный концентрат, который нуждается в дополнительной обработке, прежде чем станет пригодным для каких-либо целей.
Железорудное сырье
Человек начал изготавливать и использовать изделия из железа в период «железного» века –примерно четыре тысячи лет назад. Сегодня железные руды –одно из наиболее распространенных полезных ископаемых. Пожалуй только угли и строительные материалы извлекаются из недр в больших объемах. Более 90% железных руд используются в черной металлургии для производства чугуна и стали.
Сталь – ковкий сплав железа с углеродом ( и легирующие добавки), основной конечный продукт переработки железных руд. Сталь обладает высокой прочностью, вязкостью, способностью легко изменять форму при горячей и холодной обработке давлением, приобретать в зависимости от химического состава и способа термической обработки нужные свойства: жаропрочность, сопротивление истиранию, коррозионную стойкость. Благодаря этому сталь является важнейшим конструкционным материалом.
Продукция черной металлургии применяется во всех сферах промышленного производства, но в основном в машиностроении и капитальном строительстве.
Железная руда является сырьем для производства черных металлов. Железную руду, извлеченную из недр, в горном деле принято называть «сырой рудой».
Железорудное сырье (ЖРС) – вид металлургического сырья, которое используется в черной металлургии для производства чугуна и металлизированного продукта (DRI и HBI), а также в незначительном количестве в выплавке стали. Железорудное сырье подразделяется на два вида – подготовленное (агломерированное) и неподготовленное (неагломерированное) сырье. Подготовленное ЖРС – это сырье готовое для использования в доменных печах для производства чугуна. Неподготовленное ЖРС является сырьем для производства агломерированного сырья. Неподготовленное ЖРС – это концентрат, доменная и аглоруда. Концентрат производится, в основном, в результате магнитной сепарации измельченной железной руды с низким содержанием железа. Извлечение железа в концентрат составляет в среднем около 80%, содержание железа в концентрате 60-65%.
Окатыши производятся из железорудного концентрата с добавлением известняка в результате окомкования смеси (гранулы диаметром 1 см) и последующего обжига.
Горячебрикетированное железо не являются ЖРС, т.к. фактически это уже продукты металлургического передела. В качестве сырья для производства агломерата используются смесь из аглоруды, сидерита, известняка и железосодержащих отходов производства с высоким содержанием железа (окалина и др.). Смесь также подвергается окомкованию и спеканию.
Содержание серы в товарной руде не должно превышать 0,15%. В рудах и концентратах, используемых для производства агломерата и окатышей, допустимое содержание серы может быть до 0,6%, так как при агломерации и обжиге окатышей степень удаления серы достигает 60- 90%. Предельное содержание фосфора в руде, агломерате и окатышах 0,07-0,15%. При выплавке обычных передельных чугунов допускается наличие в железорудной части доменной шихты (не более) As 0,05-0,1%, Zn 0,1-0,2%, Cu до 0,2%. Шлакообразующие примеси разделяются на основные (Ca, Mg) и кислые (Si, Al). Предпочтительны руды и концентраты с более высоким отношением основных окислов к кислым, так как сокращается ввод сырых флюсов при последующем металлургическом переделе.
Железные руды — природные минеральные образования, содержащие железо и его соединения в таком объеме, когда промышленное извлечение железа целесообразно. Хотя железо входит в большем или меньшем количестве в состав всех горных пород, но под названием железных руд понимают только такие скопления железистых соединений, из которых в больших размерах и с выгодой в экономическом отношении может быть получаемо металлическое железо.
Различаются следующие промышленные типы железных руд:
Существует три вида железорудной продукции, использующиеся в чёрной металлургии: сепарированная железная руда (обогащённая методом сепарации рассыпчатая руда), аглоруда (спечённая, окускованная путем термической обработки) и окатыши (сырая железосодержащая масса с добавлением флюсов (обычно, известняка); формуется в шарики диаметром около 1-2 см).
Х имический состав
По химическому составу железные руды представляют собой окиси, гидраты окисей и углекислые соли закиси железа, встречаются в природе в виде разнообразных рудных минералов, из которых главнейшие: магнетит, или магнитный железняк; гётит, или железный блеск (красный железняк); лимонит, или бурый железняк, к которому относятся болотные и озерные руды; наконец, сидерит, или шпатоватый железняк (железный шпат), и его разновидность сферосидерит. Обыкновенно каждое скопление названных рудных минералов представляет смесь их, иногда весьма тесную, с другими минералами, не содержащими железа, как, например, с глиной, известняком или даже с составными частями кристаллических изверженных пород. Иногда в одном и том же месторождении встречаются некоторые из этих минералов совместно, хотя в большинстве случаев преобладает какой-нибудь один, а другие связаны с ним генетически.
Богатая железная руда
Богатая железная руда имеет содержание железа свыше 57 %, а кремнезёма менее 8…10 %, серы и фосфора менее 0,15 %. Представляет собой продукт природного обогащения железистых кварцитов, созданных за счёт выщелачивания кварца и разложения силикатов при процессах длительного выветривания или метаморфоза. Бедные железные руды могут содержать минимум 26% железа.
Выделяют два главных морфологических типа залежей богатой железной руды: плоскоподобные и линейные. Плоскоподобные залегают на вершинах крутопадающих пластов железистых кварцитов в виде значительных по площади с карманоподобной подошвой и относятся к типовым корам выветривания. Линейные залежи представляют падающие в глубину клиноподобные рудные тела богатых руд в зонах разломов, трещинуватостей, дробления, изгибов в процессе метаморфоза. Руды характеризуются высоким содержанием железа (54…69 %) и низким содержанием серы и фосфора. Наиболее характерным примером метаморфозных месторождений богатых руд могут быть Первомайское и Жёлтоводское месторождения в северной части Кривбасса. Богатые железные руды идут на выплавку стали в мартеновском, конвертерном производстве или для прямого восстановления железа(горячебрикетированное железо).
Запасы
Мировые разведанные запасы железной руды составляют порядка 160 млрд тонн, в которых содержится около 80 млрд тонн чистого железа. По данным Геологической службы США, на долю месторождений железной руды России и Бразилии приходится по 18% мировых запасов железа. Мировые ресурсы и запасы железных руд по состоянию на 01.01.2010:
Железная руда
Желе́зные ру́ды — природные минеральные образования, содержащие железо и его соединения в таком объеме, когда промышленное извлечение железа целесообразно. Хотя железо входит в большем или меньшем количестве в состав всех горных пород, но под названием железных руд понимают только такие скопления железистых соединений, из которых в больших размерах и с выгодой в экономическом отношении может быть получаемо металлическое железо.
Содержание
Общие сведения
Различаются следующие промышленные типы железных руд:
Существует три вида железорудной продукции, использующиеся в чёрной металлургии: сепарированная железная руда (обогащённая методом сепарации рассыпчатая руда), аглоруда (спечённая, окускованная путем термической обработки) и окатыши (сырая железосодержащая масса с добавлением флюсов (обычно, известняка); формуется в шарики диаметром около 1-2 см).
Химический состав
По химическому составу железные руды представляют собой окиси, гидраты окисей и углекислые соли закиси железа, встречаются в природе в виде разнообразных рудных минералов, из которых главнейшие: магнетит, или магнитный железняк; гётит, или железный блеск (красный железняк); лимонит, или бурый железняк, к которому относятся болотные и озерные руды; наконец, сидерит, или шпатоватый железняк (железный шпат), и его разновидность сферосидерит. Обыкновенно каждое скопление названных рудных минералов представляет смесь их, иногда весьма тесную, с другими минералами, не содержащими железа, как, например, с глиной, известняком или даже с составными частями кристаллических изверженных пород. Иногда в одном и том же месторождении встречаются некоторые из этих минералов совместно, хотя в большинстве случаев преобладает какой-нибудь один, а другие связаны с ним генетически.
Богатая железная руда
Богатая железная руда имеет содержание железа свыше 57 %, а кремнезёма менее 8…10 %, серы и фосфора менее 0,15 %. Представляет собой продукт природного обогащения железистых кварцитов, созданных за счёт выщелачивания кварца и разложения силикатов при процессах длительного выветривания или метаморфоза. Бедные железные руды могут содержать минимум 26% железа.
Выделяют два главных морфологических типа залежей богатой железной руды: плоскоподобные и линейные. Плоскоподобные залегают на вершинах крутопадающих пластов железистых кварцитов в виде значительных по площади с карманоподобной подошвой и относятся к типовым корам выветривания. Линейные залежи представляют падающие в глубину клиноподобные рудные тела богатых руд в зонах разломов, трещинуватостей, дробления, изгибов в процессе метаморфоза. Руды характеризуются высоким содержанием железа (54…69 %) и низким содержанием серы и фосфора. Наиболее характерным примером метаморфозных месторождений богатых руд могут быть Первомайское и Жёлтоводское месторождения в северной части Кривбасса. Богатые железные руды идут на выплавку стали в мартеновском, конвертерном производстве или для прямого восстановления железа(горячебрикетированное железо).
Бедные и средние по содержанию железа руды в целях промышленного использования должны предварительно пройти через процесс обогащения.
Промышленные типы месторождений
Главные промышленные типы железорудных месторождений:
Имеют метаморфогенное происхождение. Руда представлена железистыми кварцитами, или джеспилитами, магнетитовыми, гематит-магнетитовыми и гематит-мартитовыми (в зоне окисления). бассейны Курской магнитной аномалии (КМА, Россия) и Криворожский (Украина), район оз. Верхнего (США и Канада), железорудная провинция Хамерсли (Австралия), район Минас-Жерайс (Бразилия).
Имеют хемогенное происхождение, образовались за счет выпадения железа из коллоидных растворов. Это оолитовые, или бобовые, железные руды, представленные преимущественно гетитом и гидрогетитом. Лотарингский бассейн (Франция), Керченский бассейн, Лисаковское и др.(СССР)
Сарбайское, Соколовское, Качарское, Гора Благодать, Магнитогорское, Таштагольское (СССР)
Происхождение магматическое, месторождения приурочены к крупным докембрийским интрузивам. Рудные минералы — магнетит, титаномагнетит. Качканарское, Кусинское (СССР), месторождения Канады, Норвегии
Второстепенные промышленные типы железорудных месторождений:
Коршуновское, Рудногорское, Нерюндинское в СССР
Бакальское, СССР; Зигерлянд, ФРГ и др.
Южный Урал; Куба и др.
Запасы
Мировые разведанные запасы железной руды составляют порядка 160 млрд тонн, в которых содержится около 80 млрд тонн чистого железа. По данным Геологической службы США, на долю месторождений железной руды России и Бразилии приходится по 18% мировых запасов железа. Запасы в пересчёте на содержание железа:
Распределение запасов железной руды по странам:
Крупнейшие экспортёры и импортёры железорудного сырья в 2009 году
Всего экспорт 959,5 млн тонн.
Крупнейшие производители железорудного сырья в 2010 году [источник не указан 20 дней]
Компания | Страна | Производственная мощность, млн. тонн в год. |
Vale | Бразилия | 417,1 |
Rio Tinto | Великобритания | 273,7 |
BHP Billiton | Австралия | 188,5 |
ArcelorMittal | Великобритания | 78,9 |
Fortescue Metals | Австралия | 55,0 |
Евразхолдинг | Россия | 50,4 |
Металлоинвест | Россия | 44,7 |
AnBen | Китай | 44,7 |
Метинвест Холдинг | Украина | 42,8 |
Anglo American | ЮАР | 41,1 |
LKAB | Швеция | 38,5 |
По данным U.S. Geological Survey, мировая добыча железной руды в 2009 году составила 2,3 млрд тонн (рост на 3,6 % по сравнению с 2008 годом).
Мировая добыча в 2007 году
По данным Геологической службы США, мировая добыча железной руды составила в 2007 году 1,93 млрд тонн, увеличившись по сравнению с предыдущим годом на 7 %. Китай, Бразилия и Австралия обеспечивают две трети добычи, а вместе с Индией и Россией — 80 %. [1]
Железорудное сырье
Железорудный концентрат
Железорудный концентрат – продукт обогащения руды, содержание элементов и минералогический состав которого соответствуют требованиям дальнейшего металлургического передела. Концентрат железной руды поставляется как товарный продукт и используется как полуфабрикат для производства доменных окатышей и окатышей под металлизацию, а также может использоваться для изготовления железосодержащих брикетов. Одним из перспективных направлений развития доменного производства считается освоение технологий вдувания в печь железорудного концентрата через фурмы (совместно с ПУТ или самостоятельно), что позволяет в значительной степени заменить окускованное ЖРС.
Производитель : | СевГОК | ИнГОК | ИнГОК | ИнГОК | ЦГОК | ЮГОК* | ЮГОК* |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Производитель: | СевГОК | СевГОК | ЦГОК | ||||