Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ В ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛАХ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-6-474-480

Полный текст:

Аннотация

С использованием методов физико-химического анализа (дифференциально-термического и минералогического) проведено изучение процесса окисления магнетита (титаномагнетита) на образцах из ольховского магнетитового и качканарского титаномагнетитового концентратов при низких температурах (200 –400 °C). Получены кинетические кривые для исследуемых материалов при различных температурах, типичные для топохимических процессов. Вычислены значения удельных скоростей окисления магнетита разной крупности при различных температурах, а также значения кажущейся энергии активации процесса. С целью выявления лимитирующей стадии процесса окисления магнетита и титаномагнетита изучено влияние парциального давления кислорода в газовой фазе на кинетику окисления. С использованием графического метода рассчитан порядок реакции окисления по кислороду при определенных температурах и степени окисления. Изучено влияние включений титана в магнетите на кинетику фазового перехода магнетит – гематит. Определены кинетические закономерности и характер окисления исследуемых материалов в неизотермических условиях при разных скоростях нагрева. Установлено, что в начальной стадии процесс окисления магнетита и титаномагнетита в температурном интервале 200 –400 °Cпротекает в смешанном режиме, а затем процесс переходит в диффузионный режим. Полученные результаты представляют определенный интерес и могут быть использованы для оптимизации режимов низкотемпературного окисления железорудных материалов на ленте конвейерной обжиговой машины. 

Об авторах

С. Г. Меламуд
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Кандидат технических наук 

(620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19) 



Б. П. Юрьев
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Кандидат технических наук, доцент кафедры теплофизики и информатики в металлургии 

(620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19) 



В. А. Гольцев
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Кандидат технических наук, доцент кафедры теплофизики и информатики в металлургии 

(620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19) 



Список литературы

1. Малышева Т.Я., Юсфин Ю.С., Плотников С.В. Технологические аспекты производства окатышей из магнетитовых руд // Изв. вуз. Черная металлургия. 2011. № 9. С. 3 – 5.

2. Кокорин Л.К., Лелеко С.Н. Производство окисленных окатышей. – Екатеринбург: Уральский центр ПФ и рекламы «Марат», 2004. – 280 с.

3. Плотников С.В., Бормотов А.С. Механизм фазовых превращений при окислительном обжиге промышленных окатышей из концентратов руд железистых кварцитов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2011. № 3. С. 29 – 32.

4. Yur’ev B.P., Spirin N.A. Oxidation of iron–ore pellets // Steel in Translation. 2011. Vol. 41, No. 5. P. 400 – 403.

5. Gorbachev V.A., Abzalov V.M., Yur’ev B.P. Conversion of magnetite to hematite in iron–ore pellets // Steel in Translation. 2007. Vol. 37, No. 4. P. 336 – 338.

6. Юсфин Ю.С., Малышева Т.Я., Плотников С.В. Критерии качества железорудных окатышей из концентратов руд магнетитовых кварцитов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2009. № 5. С. 7 – 10.

7. Mazanek E., Krupinska Z., Kulgawezuk D. Zur Oxydation – sreaktion von Magnetit // Arch. Eisenhüttenwesen. 1973. Bd. 44. No. 8. S. 571 – 577.

8. Рapanastassion D., Bitsianes G. Mechanism and kinetics underlying the oxidation of magnetite in the induration of iron ore pellets // Met. Trans. 1973. Vol. 4. No. 2. P. 487 – 496.

9. Булах А.Г., Золотарев А.А., Кривовичев В.Г. Общая минералогия. – М.: Академия, 2008. – 360 с.

10. Gillot B., Jemmali F., Clerc L., Rousset A. Iron cation distributions and kinetic study of the low-temperature oxidation of finely divided titanomagnetites // Reactivity of Solids. 1986. Vol. 2, Issues 1–2, October. P. 95 – 106.

11. Petersen N., Moll A. Low-temperature oxidation of synthetic Al-and Mg-doped titanomagnetites // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1982. Vol. 30. Issue 4. December. P. 330.

12. Takatoshi Akimoto, Hajimu Kinoshita, Toshio Furuta. Electron probe microanalysis study on processes of low-temperature oxidation of titanomagnetite // Earth and Planetary Science Letters. 1984. Vol. 71. Issue 2. December. P. 263 – 278.

13. Gapeev A.K., Gribov S.K. Kinetics of single-phase oxidation of titanomagnetite // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1990. Vol. 63. Issues 1–2, 1 October. P. 58 – 65.

14. Saikat Samanta, Siddhartha Mukherjee, Rajib Dey. Oxidation behaviour and phase characterization of titaniferous magnetite ore of eastern India// Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014. Vol. 24. Issue 9. September. P. 2976 – 2985.

15. Gui-hong Han, Tao Jiang, Yuan-bo Zhang, Yan-fang Huang, Guang-hui Li. High-Temperature Oxidation Behavior of Vanadium, Titanium-Bearing Magnetite Pellet// Journal of Iron and Steel Research, International. 2011. Vol. 18. Issue 8. August. P. 14 – 19.

16. Егоров-Тисменко Ю.К. Кристаллография и кристаллохимия. – М.: Изд-во Книжный дом «Университет», 2010. – 588 с.

17. Yur’ev B.P. Heat transfer in a bed of iron–ore pellets // Steel in Translation. 2010. Vol. 40, No. 4. P. 330 – 333.

18. Щербаков В.П. Роль кинетики в окислении титаномагнетитовых зерен // Изв. АН СССР. Серия физика Земли. 1982. № 5. С. 43 – 49.

19. Меламуд С.Г., Юрьев Б.П. Исследование кинетики окисления титаномагнетитовых качканарских окатышей // Металлы. 2000. № 1. С. 3 – 10.

20. Розовский А.Я. Кинетика топохимических реакций. – М.: Химия, 1974. – 224 с.

21. Франк-Каменецкий Д.А. Основы макрокинетики. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. – М.: Интеллект, 2008. – 408 с.

22. Физико-химические и теплотехнические основы производства железорудных окатышей / В.М. Абзалов, В.А. Горбачев, С.Н. Евстюгин, В.И. Клейн, Л.И. Леонтьев, Б.П. Юрьев / Под ред. акад. РАН Л.И. Леонтьева. – Екатеринбург: МИЦ, 2015. – 335 с.

23. Readman P.W., Reilly W. Oxidation processes in titanomagnetites // Z. Geophys. 1971. Bd. 37. No. 3. S. 329 – 338.

24. Мерер Х. Диффузия в твердых телах. – М.: Интеллект, 2011. – 536 с.


Для цитирования:


Меламуд С.Г., Юрьев Б.П., Гольцев В.А. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ В ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛАХ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2017;60(6):474-480. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-6-474-480

For citation:


Melamud S.G., Yur’ev B.P., Gol’tsev V.A. OXIDATION PROCESS IN IRON ORE MATERIALS AT LOW TEMPERATURES. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2017;60(6):474-480. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-6-474-480

Просмотров: 183


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)