Библиографическое описание:Металлизация рудно-угольных брикетов в кольцевой печи, отапливаемой генераторным газом : научное издание / Б. П. Куликов, Ю. И. Сторожев, А. С. Потапенко. - Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2025. - Т. 68, № 4. - С. 383-394. - ISSN 0368-0797. - ISSN 2410-2091, DOI 10.17073/0368-0797-2025-4-383-394.
Аннотация:Рассмотрены особенности процесса получения гранулированного чугуна с применением кольцевой печи с вращающимся подом при реализации технологии ITmk3 (Ironmaking Technology Mark Three). Авторы показывают конструкцию угольного газификатора с системой очистки синтезируемого газа и поперечное сечение кольцевой печи. Статья кратко описывает процесс промышленного получения гранулированного высококачественного чугуна. Проведена оценка перспективы использования рассматриваемой технологии на территории Российской Федерации. На первом этапе исследований металлизации железорудного концентрата (ЖРК) углем применен термогравиметрический метод полного факторного эксперимента по определению оптимальных условий металлизации. В экспериментах варьировали соотношение ЖРК: уголь, крупность угля, добавки извести в процентах от суммы (ЖРК + уголь). В результате термогравиметрического анализа авторы получили кривые изменения массы образцов, состава и количества выделившегося газа при изменении температуры нагрева в процессе спекания ЖРК с углем и известью. На втором этапе для отработки технологии ITmk3 разработана лабораторная камерная печь с выдвижным подом, отапливаемая генераторным газом из каменного угля. Рудно-угольные брикеты были изготовлены с соотношением ЖРК, уголь, бентонит 80:20:5 и термообработаны в камерной печи с отоплением генераторным газом из угольного газификатора. В качестве опытного сырья были использованы железорудный концентрат Коршуновского горно-обогатительного комбината и Касьяновский каменный уголь Черемховского месторождения. На основе лабораторных исследований был определен температурно-временной режим обжига рудноугольных брикетов, обеспечивающий высокую степень металлизации железорудных материалов (80 - 87 %) при обжиге брикетов в диапазоне температур 1080 - 1424 °С в течение 40 мин. Выход брикетов после сушки и обжига составил 66,45 %. Авторы изучили механизмы твердофазного восстановления железорудных материалов в кольцевых печах с вращающимся подом и жидкофазного разделения продуктов восстановления, а также определили состав выделившихся газов при прокаливании рудно-угольных брикетов.
The paper considers the features of producing granular pig iron using an annular furnace with a rotating hearth during implementation of ITmk3 technology (Ironmaking Technology Mark Three). The design of a coal gasifier with a synthesized gas purification system and the crosssection of an annular furnace are shown. The article briefly describes the process of industrial production of granular high-quality pig iron. The prospects of using the technology in question on the territory of the Russian Federation were assessed. At the first stage of research on the metallization of iron-ore concentrate (IOC) with coal, the thermogravimetric method of a complete factor experiment was used to determine the optimal metallization conditions. In the experiments, the ratio of IOC was varied: coal, size of coal, lime additives as a percentage of the amount (IOC + coal). As a result of thermogravimetric analysis, the authors obtained the curves of changes in mass of the samples, composition and amount of released gas when the heating temperature changed during sintering of IOC with coal and lime. At the second stage, a laboratory chamber furnace with a portable hearth, heated by generator gas from coal, was developed to test the ITmk3 technology. Ore-coal briquettes were made with a ratio of IOC, coal, bentonite 80:20:5 and heat-treated in a chamber furnace with heating by generator gas from a coal gasifier. Iron-ore concentrate from the Korshunovsky MPP and Kasyanovsky coal from the Cheremkhovsky deposit were used as experimental raw materials. Based on laboratory studies, the authors determined the temperature-time firing mode of ore-coal briquettes, which ensures a high degree of metallization of iron-ore materials of 80 - 87 % when firing briquettes in the temperature range of 1080 - 1424 °C for 40 min. The yield of briquettes after drying and firing was determined to be 66.45 %. The mechanism of solid-phase reduction of iron-ore materials in annular furnaces with a rotating hearth and liquid-phase separation of reduction products is considered. The composition of the gases released during calcination of ore and coal briquettes was determined.
