blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-10-697-703blackmet-943Research ArticleРЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИRESOURCE SAVING IN FERROUS METALLURGYПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛИЗОВАННЫХ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УГЛЕЙ КУЗБАССАMANUFACTURE OF METALIZED PRODUCTS WITH THE USAGE OF KUZBASS COALSНохринаО. И.NokhrinaO. I.

д.т.н.,профессор кафедры металлургии черных металлов

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Ferrous Metallurgy

kafamst@sibsiu.ruРожихинаИ. Д.RozhikhinaI. D.

д.т.н.,профессор кафедры металлургии черных металлов

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Ferrous Metallurgy

ХодосовИ. Е.KhodosovI. E.

заведующий лабораториями кафедры металлургии черных металлов

Head of the Laboratory of the Chair of Ferrous Metallurgy

khodosov@mail.ruСибирский государственный индустриальный университет (054007, Россия, г. Новокузнецк, Кемеровская обл., ул. Кирова, 42)РоссияSiberian State Industrial University, Russia, NovokuznetskRussian Federation2016261020165910697703Copyright © Нохрина О.И., Рожихина И.Д., Ходосов И.Е., 20162016Нохрина О.И., Рожихина И.Д., Ходосов И.Е.Nokhrina O.I., Rozhikhina I.D., Khodosov I.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/943

Приведены результаты исследований процессов получения металлизованных продуктов путем твердофазного восстановления железа из оксидов железных руд с применением в качестве восстановителей углей разных технологических марок. Представлены результаты высокотемпературных экспериментов по изучению кинетики процессов твердофазного восстановления железа из его оксидов. По результатам исследований определены оптимальные расходы углей, температурные и временные параметры процесса металлизации, необходимые для получения металлизованных материалов с заданными составом и степенью металлизации.

The paper presents the research results of obtaining processes of metalized products by the method of solid-phase iron reduction from oxides of iron ores with the usage of coals of diff erent technological grades as a reducing agent. The authors give the results of hightemperature experiments on the kinetics study of the process of solidphase iron reduction from its oxides. According to the research results the coal optimum fl ows have been defi ned, as well as temperature and time parameters of the metallization process, which are necessary to obtain metalized materials with the specifi ed composition and the metallization degree.

железо прямого восстановленияметаллизованные материалывосстановление элементов из оксидовкинетика восстановленияугольdirect-reduced ironmetalized materialselement reduction from oxidesreduction kineticscoalReferencesПаршин В.М., Жихарев П.Ю. Сталеплавильное производство: резервы, развитие и повышение эффективности // Сб. трудов XIII Международного конгресса сталеплавильщиков. – М.-Полевской: изд. МИСиС, 2014. – 485 с.Parshin V.M., ZhikharevP.Yu. Steel-making production: reserves, development and effi ciency increase. In: Sb. Trudov XIII Mezhdunarodnogo kongressa staleplavil’shchikov [Collected papers of the XIIIth Int. Congress of steelmakers]. Moscow-Polevskoi: MISiS, 2014, pp. 37–42. (In Russ.).Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф. Металлургия железа. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 464 с.Yusfi nYu.S., Pashkov N.F. Metallurgiya zheleza [Iron metallurgy]. Moscow: IKTs “Akademkniga”, 2007, 464 p. (In Russ.).Nobuhiko T. Development of iron-making Technology. Nippon steel technical report. 2012, no. 101, pp. 79–88.Nobuhiko T. Development of iron-making Technology. Nippon steel technical report. 2012, no. 101, pp. 79–88.Мазикин В. Итоги работы и перспективы развития угольной отрасли Кузбасса // Уголь. 2010. №5. С. 17 – 19.Mazikin V. Work results and perspectives of the development of coal branch in Kuzbass. Ugol’. 2010, no. 5, pp. 17–19. (In Russ.).Яновский А.Б. О состоянии и мерах по развитию угольной промышленности России // Уголь. 2012. № 8. С. 3 – 10.Yanovskii A.B. On the state and measures of the development of coal industry in Russia. Ugol’. 2012, no. 8, pp. 3–10. (In Russ.).Якушевич Н.Ф., Строкина И.В., Полях О.А. Определение параметров окислительно-восстановительных процессов в системе Fe – C – O2 – H2 // Изв. вуз. Черная металлургия. 2011. № 8. С. 13 – 18.Yakushevich N.F., Strokina I.V., Polyakh O.A. Parameter determination of oxidation and reduction processes in Fe – С – О2 – Н2 system. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2011, no. 8, pp. 13–18. (In Russ.).Yi Lingyun, Huang Zhucheng, Peng Hu, Jiang Tao. Action rules of H2 and CO in gas-based direct reduction of iron ore pellets // Central South University Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012. Vol. 19. pp. 2291 – 2296.Yi Lingyun, Huang Zhucheng, Peng Hu, Jiang Tao. Action rules of H2 and CO in gas-based direct reduction of iron ore pellets. Central South University Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2012, vol. 19, pp. 2291–2296.Байков А.А. В сборнике научных трудов АН СССР. – М.: изд. АН СССР, 1948. Т. 2. С. 531 – 546.Baikov A.A. In: Sbornik trudov AN SSSR [Collected papers of USSR Academy of Sciences]. Moscow: AN SSSR, 1948, vol. 2, pp. 531–546. (In Russ.)Nokhrina O.I., Rozhihina I.D., Hodosov I.E. The use of coal in a solid phase reduction of iron oxide // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 6. “6th International Scientifi c Practical Conference on Innovative Technologies and Economics in Engineering”, 2015. р. 012045. DOI: 10.1088/1757-899X/91/1/012045.Nokhrina O.I., Rozhihina I.D., Hodosov I.E. The use of coal in a solid phase reduction of iron oxide. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 6. “6th International Scientifi c Practical Conference on Innovative Technologies and Economics in Engineering”, 2015. р. 012045. DOI: 10.1088/1757-899X/91/1/012045.Химия и переработка угля/ Под ред. В.Г. Липовича. – М.: Химия, 1988. – 336с.Khimiya i pererabotka uglya [Chemistry and recycling of coal]. Lipovich V.G. ed. Moscow: Khimiya, 1988, 336 p. (In Russ.).Рожихина И.Д., Романенко Ю.Е., Лазаревский П.П., Ходосов И.Е. Альтернативные углеродосодержащие материалы в восстановительных процессах получения марганцевых, хромистых сплавов и металлизованного железа. – В кн.: Металлургия: технологии, управление, инновации, качество. Труды XVIII Всероссийской научно-практической конференции. Под ред. Е.В. Протопопова. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2014. С. 128 – 136.Rozhikhina I.D., RomanenkoYu.E., Lazarevskii P.P., Khodosov I.E. Alternative coal-containing materials in the reduction processes of production of metalized iron, manganese and chromium alloys. In: Metallurgiya: tekhnologii, upravlenie, innovatsii, kachestvo. Trudy XVIII Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Metallurgy: technologies, management, innovations, quality. Proceedings of the XVIIIth All-Russian theoretical and practical conference]. Protopopov E.V.ed. Novokuznetsk: SibGIU, 2014, pp. 128–136. (In Russ.).Синярев Г.Б., Ватолин Н.А., Трусов Б.Г. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов. – М.: Наука, 1982. – 32 с.Sinyarev G.B., Vatolin N.A., Trusov B.G. Primenenie EVM dlya termo-dinamicheskikh raschetov metallurgicheskikh protsessov [Usage of computers for thermodynamic calculations of metallurgical processes]. Moscow: Nauka, 1982, 32 p. (In Russ.).Асанов В.Р., Рощин В.Е., Сенин А.В., Рощин А.В. Термодинамический анализ химических превращений при твердофазной металлизации титаномагнетитовых концентратов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2010. № 4. С. 12 – 15.Asanov V.R., Roshchin V.E., Senin A.V., Roshchin A.V. Chemical transformations thermodynanic analysis at solid-phase metallization of titanium magnetite concentrates. Izvestiya VUZov. Chernaya metal lurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2010, no. 4, pp. 12–15. (In Russ.).Амдур А.М., ПотаповА.М., Разницина А.Л., Лхамсурен М. Кинетика восстановления железорудного концентрата углем // Изв. вуз. Черная металлургия. 2012. № 8. С. 17 – 20.Amdur A.M., Potapov A.M., Raznitsina A.L., Lkhamsuren M. Reduction kinetics of iron-ore concentrates by coal. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2012, no. 8, pp. 17–20. (In Russ.).Yongsheng Sun, Yuexin Han, Peng Gao, Last Guofeng Li / Ther mogravimetric study of coal-based reduction of oolitic iron ore: Kinetics and mechanisms // International journal of mine ral processing 143. September 2015. DOI: 10.1016/j.minpro.2015.09.005.Yongsheng Sun, Yuexin Han, Peng Gao, Last Guofeng Li. Thermogravimetric study of coal-based reduction of oolitic iron ore: Kinetics and mechanisms. International journal of mineral processing 143. September 2015. DOI: 10.1016/j.minpro.2015.09.005.Платонова О.В., Леонович Б.И., Лыкасов А.А. Термодинамика процессов восстановления оксидов железа углеродсодержащими газовыми смесями // Изв. вуз. Черная металлургия. 2003. № 7. С. 3 – 6.Platonova O.V., Leonovich B.I., Lykasov A.A. Thermodynamics of the reduction processes of iron oxides by carbon-containing gas mixtures. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2003, no. 7, pp. 3–6. (In Russ.).Мизин В.Г., Серов Г.В. Углеродистые восстановители для ферросплавов. – М.: Металлургия, 1976. – 272 с.Mizin V.G., Serov G.V. Uglerodistye vosstanoviteli dlya ferrosplavov [Carbon reducing agents for ferrous alloys]. Moscow: Metal lurgiya, 1976, 272 p. (In Russ.).Физико-технические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна: Справочник / Г.Г. Штумпф, Ю.А. Рыжков, В.А. Шаламанов, А.И. Петров. – М.: Недра, 1994. – 447 с.Shtumpf G.G., Ryzhkov Yu.A., Shalamanov V.A., Petrov A.I. Fiziko-tekhnicheskie svoistva gornykh porod i uglei Kuznetskogo basseina: Spravochnik [Physicotechnical properties of rocks and coals of Kuznetsk basin: Reference book]. Moscow: Nedra, 1994, 447 p. (In Russ.).Нохрина О.И., Ходосов И.Е. Использование каменных углей при восстановлении железа в твердой фазе. – В сб.: Инновации в материаловедении и металлургии: Материалы IV Международной интерактивной научно-практической конференции. – Екатеринбург: изд. УрФУ, 2015. С. 32 – 37.Nokhrina O.I., Khodosov I.E. Usage of black coal when reducing iron in a solid phase. In: Innovatsii v materialovedenii i metallurgii: Materialy IV Mezhdunarodnoi interaktivnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Collected papers: Innovations in material science and metallurgy: Proceedings of the IVth Int.l interactive theoretical and practical conf.]. Ekaterinburg, 2015, pp. 32–37.(In Russ.).Гасик М.И. Теория и технология производства ферросплавов. – М.: Металлургия, 1988. – 784 с.Gasik M.I. Teoriya i tekhnologiya proizvodstva ferrosplavov [Theory and technology of ferroalloys production]. Moscow: Metallurgiya, 1988, 784 p. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.