Окисление гранул магнетитовых офлюсованных концентратов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С целью получения дополнительной информации о процессах, протекающих при окислительном обжиге гранул из магнетитовых офлюсованных концентратов, проведены комплексные исследования с применением различных методов физико-химического анализа. Для уточнения наиболее вероятных реакций, протекающих в гранулах при окислительном нагреве, выполнен термодинамический анализ. По знаку изобарного потенциала, определенного из уравнения изотермы химической реакции, судили о возможности протекания той или иной химической реакции в рассматриваемом направлении. Установлено, что влияние на реакцию диссоциации карбоната кальция влияют реакции образования силикатов и ферритов кальция, которые облегчают ее протекание, а также реакция взаимодействия оксида железа с карбонатом кальция, которая, наоборот, тормозит ее протекание. Разработана методика термографического анализа систем твердое тело – газ, фильтрующийся через слой зернистого материала, которая была реализована на установке, позволяющей изучить влияние на грануламы в потоке газа с различным содержанием кислорода, температурами и продолжительностью термообработки. Экспериментально установлено, что декарбонизация образцов наиболее полно и быстро проходит в атмосфере инертного одноатомного газа, а также в смеси газов, не содержащих диоксид углерода. Проведены минералогические исследования образцов из магнетитовых офлюсованных концентратов в широком диапазоне изменения температур. Образцы нагревали с учетом дифференциальной кривой нагревания до определенных температур, а затем охлаждали с целью фиксирования структуры, сформировавшейся к моменту достижения заданной температуры. Полученные в работе результаты представляют определенный интерес для специалистов, занимающихся разработкой технологий, обеспечивающих получение железорудных материалов с высокими металлургическими свойствами.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б. П. Юрьев

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Автор, ответственный за переписку.
Email: yurev-b@mail.ru
Россия, Екатеринбург

В. А. Дудко

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: yurev-b@mail.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Танганов Б.Б. Физико-химические методы анализа. Улан-Удэ: Вост.-Сибирский госуд. технологический ун-т, 2009.
  2. Луцик В.И., Соболев А.Е., Чурсанов Ю.В. Физико-химические методы анализа. Тверь: Тв ГТУ, 2014.
  3. Филиппов С.И., Арсентьев П.П. Физико-химические методы исследования металлургических процессов. М.: Металлургия, 1968.
  4. Морачевский А.Г., Фирсова Е.Г. Физическая химия. Гетерогенные системы. СПб: Лань, 2015.
  5. Юрьев Б.П., Дудко В.А. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 1. С. 17.
  6. Юрьев Б.П., Дудко В.А. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 2. С. 28.
  7. Цветков М.В., Кислов В.М., Цветкова Ю.Ю. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 93.
  8. Вассерман Л.А., Папахин А.А., Кривандин А.В. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 2. С. 62.
  9. Аникин А.Г., Дугачева Г.М. // Докл. АН СССР. 1960. Т. 135. № 3. С. 634.
  10. Куриленко Г.А. // Изв. Томского политехнического ун-та. 2015. Т. 326. № 3. С. 105.
  11. Белов Г.В. Техническая термодинамика. М.: Юрайт, 2023.
  12. Аминов Л.К. Термодинамика и статистическая физика. Конспекты лекций и задачи. Казань: Казан. ун-т, 2015.
  13. Королев В.Н., Толмачев Е.М. Техническая термодинамика. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007.
  14. Буданов В.В., Максимов А.И. Химическая термодинамика. СПб: Лань, 2017.
  15. Гамбург Ю.Д. Химическая термодинамика. М.: Лаборатория знаний, 2017.
  16. Golovin Yu.J., Tyurin A.J., Golovin D.Yu. // Inorg. Mater. 2019. V. 55. №15. P. 1445.
  17. Куриленко Г.А., Айрапетян В.С. // Вестн. Сибирского гос. ун-та геосистем и технологий. 2017. Т. 22. № 2. С. 252.
  18. Госсорг Ж. Инфракрасная термография: Основы, техника, применение. Пер. с фр. М.: Мир, 1988.
  19. Горшков В.С. Термография строительных материалов. М.: Стройиздат, 1968.
  20. Дроздов В.А., Сухарев В.И. Термография в строительстве. М.: Стройиздат, 1987.
  21. Берг Л.Г. Введение в термографию. М.: Наука, 1969.
  22. Финкель В.А. Низкотемпературная рентгенография металлов. М.: Металлургия, 1971.
  23. Гинзбург А.И. Методы минералогических исследований. Справ. М.: Недра, 1985.
  24. Современные методы минералогического исследования / Под ред. Рожковой Е.В. Ч. 1. М.: Недра, 1969.
  25. Шипцов В.В. Новые методы технологической минералогии при оценке руд металлов и промышленных минералов. Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2009.
  26. Янцер О.В. Основы минералогии, кристаллографии и петрографии. Екатеринбург: УрГПУ, 2014.
  27. Юрьев Б.П., Брук Л.Б., Спирин Н.А. и др. Основы теории процессов при обжиге железорудных окатышей. Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ, 2018.
  28. Юрьев Б.П., Дудко В.А. // Сталь. 2022. № 11. С. 2.
  29. Бабушкин В.И., Матвеев Г.М., Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Стройиздат. 1986.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 – пирометр Курнакова, 2 – термопары, 3 – сосуд с инертным веществом, 4 – реакционный сосуд с исследуемым образцом, 5 – реометр, 6 – печь сопротивления, 7 – блок.

Скачать (39KB)
3. Рис. 2. Влияние состава газовой фазы на температуру (1) и промежуток времени (2), в течение которого наступает максимальная интенсивность процесса декарбонизации. Стрелки указывают на зависимость содержания кислорода от продолжительности термообработки и температуры.

Скачать (60KB)
4. Рис. 3. График изменения температуры образца (2) и показаний дифференциальной термопары (1) во времени при нагревании в потоке воздуха.

Скачать (60KB)
5. Рис. 4. Микроструктура исходного (а) и обожженных офлюсованных образцов, нагретых в потоке воздуха до 510 (б), 580 (в) и 660 °С (г): 1 – магнетит; 2 – гематит; 3 – кальцит; 4 – нерудные минералы; 5 – пирит Съемка в отраженном свете с увеличением микроскопа 150х.

Скачать (757KB)
6. Рис. 5. Микроструктура офлюсованных образцов, обожженных в потоке воздуха при температуре 900 °C с выдержкой 10 мин (а), 1000 °C с выдержкой 2 мин (б), 1000 °C с выдержкой 3 мин (в), 1000 °C с выдержкой 10 мин (г, д) и 19 мин (е): 1 – магнетит; 2 – гематит; 3 – исходные нерудные минералы; 4 – шлаковая масса; 5 – ферриты кальция; 6 – пирит. Съемка в отраженном свете с увеличением микроскопа 150х (а, в, г, д); 700х с масляной иммерсией (б).

Скачать (601KB)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».