Рыбенко Инна Анатольевна - доктор технических наук, профессор, заведующий кафед рой прикладных информационных технологий и программирования.
654007, Кемеровская обл. - Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Inna A. Rybenko - Dr. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Chair of Applied Information Technology and Programming, Siberian State Industrial University.
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region - Kuzbass 654007.
Нохрина Ольга Ивановна - доктор технических наук, профессор кафедры металлургии черных металлов.
654007, Кемеровская обл. - Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Ol'ga I. Nokhrina - Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Chair of Ferrous Metallurgy, Siberian State Industrial University.
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region - Kuzbass 654007.
Рожихина Ирина Дмитриевна – доктор технических наук, профессор кафедры металлургии черных металлов.
654007, Кемеровская обл. - Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Irina D. Rozhikhina - Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Chair of Ferrous Metallurgy, Siberian State Industrial University.
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region - Kuzbass 654007.
Голодова Марина Анатольевна - кандидат технических наук, доцент кафедры архитектуры.
654007, Кемеровская обл. - Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Marina A. Golodova - Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof. of the Chair of Architecture, Siberian State Industrial University.
42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region - Kuzbass 654007.
Ходосов Илья Евгеньевич – кандидат технических наук, инженер.
654007, Кемеровская обл. - Кузбасс, Новокузнецк, пр. Ермакова, 9А.
Il'ya E. Khodosov - Cand. Sci. (Eng.), Engineer, CJSC “Sever Minerals”.
9A Ermakova Ave., Novokuznetsk, Kemerovo Region - Kuzbass 654007.
Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов твердофазного восстановления железа из железосодержащего концентрата, полученного в результате гидрометаллургического обогащения железомарганцевых и полиметаллических марганецсодержащих руд, углями марок Д (длиннопламенный) и 2Б (бурый). Методом термодинамического моделирования с использованием программного комплекса «Терра» проведено исследование восстановительных свойств углей путем расчетов равновесных составов в диапазоне температур 373 - 1873 К. Получены зависимости составов и объема газовой фазы, образующейся в результате выделения летучих компонентов в процессе нагрева, от температуры для углей рассматриваемых марок. В результате термодинамического моделирования определены оптимальные температуры и расходы углей, обеспечивающие полное восстановление железа из железосодержащего концентрата. Результаты экспериментальных исследований были получены с использованием современных методов исследований с применением лабораторного и аналитического оборудования, а также методов статистической обработки результатов. Результаты анализа углей, проведенного с помощью термического анализатора Setaram LabSys Evo, показали, что процесс термического разложения углей исследуемых марок протекает согласно общим закономерностям. Процесс термического разложения длиннопламенного угля протекает менее интенсивно, чем бурого. Результаты экспериментального изучения процессов термического разложения восстановителей показали, что объемы газовых фаз, образующихся при нагреве углей до температуры 1173 К в атмосфере аргона, практически совпадают с расчетными значениями. В результате термодинамического моделирования и экспериментального изучения процесса восстановления железа из железного концентрата определены оптимальные расходы углей марок Д и 2Б при температуре 1473 К. Наилучшим восстановителем с минимальным удельным расходом является уголь длиннопламенный марки Д. При определении оптимального количества восстановителя в шихтовых смесях при изучении процессов металлизации установлено, что при избытке восстановителя можно достичь практически полного извлечения (98 - 99 %) железа из концентрата.
The article presents results of theoretical and experimental studies of the processes of iron solid-phase reduction from an iron-containing concentrate obtained as a result of hydrometallurgical dressing of ferromanganese and polymetallic manganese-containing ores with coals of grades D (long-flame) and 2B (brown). The method of thermodynamic modeling using TERRA software complex was used to study the reducing properties of hydrocarbons by calculating equilibrium compositions in the temperature range of 373 - 1873 K. The authors obtained the dependences of compositions and volume of the gas phase formed as a result of the release of volatile components during heating on the temperature for the coals of the grades under consideration. As a result of thermodynamic modeling, the optimal temperatures and consumption are determined, which ensure the complete iron reduction from an iron-containing concentrate. The results of experimental studies were obtained by modern research methods using laboratory and analytical equipment, as well as methods of statistical processing. Results of the coals analysis carried out using the Setaram LabSys Evo thermal analyzer showed that the process of thermal decomposition of coals of the studied grades proceeds according to general laws. The process of thermal decomposition of long-flame coal proceeds less intensively than of brown coal. The results of an experimental study of the processes of thermal decomposition of reducing agents have shown that volumes of the gas phases, formed when coals are heated to a temperature of 1173 K in an argon atmosphere, practically coincide with the calculated values. As a result of thermodynamic modeling and experimental study, the optimal consumption of D and 2B grades of coal is determined at a temperature of 1473 K. The best reducing agent with a minimum specific consumption is long-flame coal of D grade. When determining the optimal amount of reducing agent in charge mixtures during the study of metallization processes, it was found that with an excess of reducing agent, it is possible to achieve almost complete extraction (98 - 99 %) of iron from the concentrate.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.