تبلیغات
صنعت فولاد - آنالیز سنگ آهن مگنتیت و هماتیت

آنالیز سنگ آهن مگنتیت و هماتیت

دوشنبه 11 اردیبهشت 1391 08:40 ب.ظ

نویسنده : علی فروزان
ارسال شده در: گندله سازی ،

تركیبات سنگ آهن

آهن عنصری است با عدد اتمی 26 و وزن اتمی 55.85 نقطه ذوب آن 1535 و نقطه جوش آن 3000 درجه سانتی گراد است. از نظر فراوانی ، آهن چهارمین عنصر تشکیل دهنده پوسته جامد زمین بوده و 4.2 درصد پوسته از این عنصر تشکیل شده است.

معروفترین کانی های سنگ آهن، ترکیبات اکسیدی بویژه مگنتیت ( Fe 3o 4 )و هماتیت ( Fe 2 o 3) می باشند که در رنگ خاکستری تا زرد و قرمز متغیر می باشد. کانی های عمومی دیگر مانند گوتیت و لیمونیت و کربناته مانند Feco 3 می باشند.مهمترین ذخایر سنگ آهن جهان تحت عنوان ( Banded Iron Formation ) شناخته    شده اند. ذخایر ماگمایی نیز همچنین می توانند منبعی برای ذخایر بزرگ مگنتیتی باشند.

سنگ‌های آهن از نقطه ‌نظر ساختار و ترکیب شیمیایی متفاوت و متنوع هستند. نظر به اینکه کوره‌های تولید آهن و فولاد، حداکثر بازده را با ترکیب ثابت مواد اولیه می‌توانند داشته باشند لذا ضروری است که انواع مختلف سنگ‌های آهن تامین شده و نیز مواد جنبی به‌گونه‌ای وارد کوره شوند که خوراک از خواص فیزیکی ـ شیمیایی و مکانیکی ثابت برخوردار باشد.

تولید و دانه بندی سنگ آهن یکی از فرآیند‌های آماده‌سازی است که طی آن ذرات نرمه کانی آهن با عیار بالا تبدیل می‌شوند. به‌طور کلی هدف از دانه بندی سنگ آهن در صنعت آهن و فولاد در کوره های بلند عبارتند از:

ـ استفاده بهینه از سنگ آهن با عیار بالا برای مصرف در کوره‌های بلند احیا

ـ تهیه خوراکی مناسب برای ‏کوره‌های بلند احیا با خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و متالورژیکی مطلوب.

ـ کاهش سرباره‌سازی، افزایش راندمان تولید.

ـ کاهش هزینه‌های تصفیه در مراحل بعدی تولید آهن و فولاد (ذوب و تصفیه).

سنگ آهن به دلیل گسترش فراوان باید دارای درصد نسبتا بالایی از فلز باشد تا به عنوان منبع آهن در نظر گرفته شود. به عنوان مثال امروزه ذخایری با عیارکمتر از 25% به عنوان منبع آهن در نظر گرفته نمی شود مگر اینکه گسترش ذخیره در حجم  وسیعی بوده و یا از فرآوری ارزان قیمتی برخوردار باشد. بنابراین ارزش سنگ آهن به چهار عامل زیر وابسته است :

  • 1- عیار
  • 2- سهولت فرآوری
  • 3- هزینه استخراج
  • 4- حمل سنگ به بازار 

سنگ آهنی که در مجتمع های فولاد سازی و ذوب آهن برای تولید آهن خام و فولاد به کار برده می شود باید دارای مشخصات معینی از نظر درصد آهن و سایر عناصر موجود در آن باشد تا بتوان آن را در کوره های ذوب مصرف نمود. از اینرو در اکثر موارد برای دستیابی به مشخصات سنگ آهن مورد نیاز صنایع فولاد سازی باید سنگ آهن استخراج شده از معادن را فرآوری نمود. هدف از فرآوری سنگ آهن، افزایش عیار آهن و کاهش عیار عناصر مضر و مزاحم در آن است. علاوه بر عناصر مضر تعدادی از عناصر نیز وجود دارند که اگر مقدار آنها از حد معینی فراتر نرود سبب بهبود کیفیت فولاد و یا بهبود وضعیت تولید آن می شوند. مهمترین مواد مفید و مضر موجود در سنگ آهن عبارتند از :

  اکسیدتیتانیوم( TIO2 )    
   تیتانیوم سبب بهبود خواص فولاد می گردد. البته وجود تیتانیوم در سنگ آهن حالت چسبندگی سرباره را بالا برده و سبب غلیظ شدن سرباره می گردد. به همین دلیل درجه قلیایی پایین تری در سرباره در نظر گرفته می شود که این امر سبب تغییر رژیم کار سرباره در کوره بلند می شود. مقدار زیاد تیتان سبب کاهش خاصیت احیاپذیری و در نتیجه کاهش متالیزاسیون مورد نظر می شود. به علت اینکه اکسید تیتانیوم می تواند در جدار قسمت پایین کوره بلند یک طبقه محافظ تشکیل دهد، مقدار معین تقریباً بین 2/0-1/0 درصد اکسید تیتانیوم در سنگ آهن مفید است.

 

   اکسیدمنگنز( Mno2 )   
   منگنز در بیشتر سنگ آهن ها وجود دارد که حدود 80 درصد آن وارد چدن گردیده و بقیه به صورت اکسید وارد سرباره می شود. منگنز استحکام، سختی و مقاومت در برابر سائیدگی فولاد را افزایش می دهد. وجود منگنز باعث سهولت در امر گوگرد زدایی در چدن و کم کردن تأثیر منفی گوگرد جهت تولید فولاد می شود. در نتیجه بررسیهای اخیر آشکار شده است که مقدار منگنز اثر تعیین کننده ای بر فسفر زدایی در کنورتر دارد. در صورتی که مقدار منگنز چدن مذاب 2/0 و مقدار فسفر آن 1/0 درصد باشد می توان انتظار داشت که مقدار فسفر فولاد به کمتر از 005/0 درصد کاهش یابد.

اکسیدهای اسیدی سرباره ساز ( Al2O3 SiO2 )   

مقدار اکسیدهای اسیدی Al2O3 و SiO2 باید در سنگ آهن کم باشد. در صورت بالا بودن این اکسیدهای اسیدی، به مقدار زیادی سنگ آهک یا دولومیت برای خنثی کردن آن احتیاج است که این امر سبب افزایش سرباره، مصرف سوخت و هزینه بهره برداری شده و ظرفیت تولید کوره کاهش می یابد. از طرف دیگر سنگ آهک و دولومیت مورد استفاده درگندله سازی باید خیلی نرم باشند که این هم باعث افزایش هزینه تولید می شود. بر پایه محاسبات پژوهشگران در سال 1981 ، افزایش هر یک درصد سیلیس در بار ورودی کوره بلند، با توجه به لزوم تامین حداقل سرباره با ترکیب شیمیایی متعادل مورد نیاز، هزینه تولید چدن خام در تن تقریباً 55/1 دلار افزایش می دهد. اگر هزینه فرآوری برای حذف یک تن سیلیس از کانه آهن 9/2 دلار باشد، هزینه حذف یک تن سیلیس اضافی در کوره بلند در حدود 95 دلار است. در طی تحقیقات انجام شده مشاهده شده است که وجود سیلیس بیش از حد معین در حین احیاء با وستیت ترکیباتی مانند فایالیت را می دهد که موجب تنزل اکتیویته وستیت می شود و در نتیجه تاثیر منفی بر روی قابلیت احیاء می گذارد.

از این رو به ندرت اتفاق می افتد که سنگ آهن استخراج شده از معدن بلافاصله پس از طی مراحل خردایش و طبقه بندی در محل به سمت کوره های ذوب آهن جهت تهیه فولاد ارسال شود. چرا که در اغلب سنگ های آهن درگیر کانی های آهن و باطله شدید بوده و جهت تامین شرایط بار ورودی صنایع فولاد علاوه بر آزاد سازی نیاز به جدا سازی عناصر همراه از کانی های آهن دار نیز وجود دارد. سنگ آهن دانه بندی شده مهمترین مواد اولیه مورد نیاز واحدهای تولید چدن به روش کوره بلند می باشد. در فرآیند کوره بلند برای اقتصادی بودن روش تولید سعی می‏شود که عیار آهن سنگ آهن که برای تولید چدن بکار می‏رود بیش از 60 درصد باشد.




دیدگاه ها : () 




آخرین ویرایش: پنجشنبه 18 خرداد 1391 10:24 ب.ظ



foot complaints
شنبه 18 شهریور 1396 07:40 ق.ظ
Write more, thats all I have to say. Literally, it seems
as though you relied on the video to make your point. You clearly know what youre talking about, why throw away your intelligence on just posting videos to your site when you could be giving us something enlightening to read?
foot pain ball
پنجشنبه 1 تیر 1396 02:22 ب.ظ
My brother recommended I may like this web site. He was entirely right.
This publish truly made my day. You can not consider just how
so much time I had spent for this information! Thanks!
mcdonaldlluahgwxmz.hazblog.com
دوشنبه 1 خرداد 1396 11:39 ب.ظ
Hmm it appears like your site ate my first comment (it
was extremely long) so I guess I'll just sum it up what I wrote
and say, I'm thoroughly enjoying your blog. I as well am an aspiring
blog writer but I'm still new to everything. Do you have any tips for beginner blog writers?
I'd certainly appreciate it.
BHW
جمعه 1 اردیبهشت 1396 10:11 ق.ظ
Aw, this was a really nice post. Taking a few minutes and actual effort to produce a very good article… but what can I say… I procrastinate
a whole lot and never manage to get anything done.
ali sanjabi
پنجشنبه 28 دی 1391 03:05 ب.ظ
در رابطه با روش بالابردن عیار هماتیت و پروسه انجام آن غیر از روش مگنت اگر اطلاعی دارید و میتوانید به بنده کمک کنید.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر