Pellets - klumper af knust malmkoncentrat af en kugleformet form [1] .
Jernmalmpiller er et halvfabrikat af jernmetallurgisk produktion . De er et produkt af berigelse af jernholdige malme og efterfølgende pelletering og ristning. Sammen med sinter er de hovedbestanddelen af den jernholdige del af ladningen i højovnsproduktion til fremstilling af råjern [2] .
På grund af faldet i andelen af rig udvundet malm og den konstante stigning i andelen af malm, der udsættes for beneficiering , er der flere og flere jernmalmråvarer indeholdende 80-90% eller flere fraktioner <0,07 mm, og i nogle tilfælde <0,05 mm er involveret i den metallurgiske forarbejdning . Som regel er minedrift og forarbejdningsvirksomheder beliggende i betydelig afstand fra metallurgiske anlæg . Under agglomereringen af findelte (med dyb berigelse) jernmalmkoncentrater falder processens hastighed mærkbart (på grund af et kraftigt fald i ladningens gaspermeabilitet). Transport af vådt koncentrat til metallurgiske anlæg til dets efterfølgende agglomerering er urentabelt på grund af omkostningerne forbundet med transport af vand og vanskeligt på grund af frysning af koncentratet om vinteren. Produktion af agglomerat direkte på minedrift og forarbejdningsanlæg er upraktisk på grund af dets utilstrækkelige mekaniske styrke.
Løsningen på problemet med agglomeration af findelte jernmalmkoncentrater var produktionen af jernmalmpiller, først foreslået i 1912 af Anderson (Sverige) og selvstændigt i 1913 af Brakkelsberg (Tyskland). Produktionen af jernmalmpiller udviklede sig i begyndelsen af det 20. århundrede i mange lande i verden med høje hastigheder og i begyndelsen af 2000'erne oversteg den 300 millioner tons/år.
Pelletiseringsskemaer er en kombination af to trin af pelletisering ved pelletisering af en våd ladning i specielle apparater - pelleteringsmaskiner (produktion af rå pellets) og hærdning af granulat (ved ristning eller ikke-brændingsmetoder) for at give pellets den nødvendige styrke til opbevaring, transport at højovne og smelte dem i ovne.
Råpiller dannes ved at pelletere fint dispergeret jernmalmmateriale fugtet i et vist omfang. Finmalet jernmalmpulver tilhører hydrofile dispergerede systemer karakteriseret ved intens interaktion med vand. I et sådant system realiseres ønsket om at reducere energien ved at reducere overfladespændingen ved fasegrænsen (ved vekselvirkning med vand) og gøre partiklerne grovere (som følge af deres adhæsion). Det menes, at det dispergerede system jernmalmmateriale-vand generelt har en vis termodynamisk tendens til at pelletisere [3] .
Processen med at danne granulat fra et fugtet jernmalmkoncentrat er en kombination af forskellige fænomener som befugtning , kapillærmætning , osmose , hævelse, overfladedispersion osv. Systemet til at danne granulat er udviklet af V. I. Korotich [4] .
Som regel bruges forskellige jernholdige affald til fremstilling af pellets, malme , der ikke er rige på jern . For at fjerne mineralske urenheder knuses den originale (rå) malm fint og beriges på forskellige måder .
Processen med at lave rå (ubagte) pellets kaldes ofte pelletisering (eller pelletisering). Ladningen i form af en blanding af findelte jernholdige koncentrater, flusmidler (tilsætningsstoffer, der regulerer produktets sammensætning) og hærdende tilsætningsstoffer (normalt bentonit-ler ) fugtes og pelletiseres i roterende skåle eller pelleteringstromler ( granulatorer ).
De grønne piller skal have tilstrækkelig styrke til at undgå deformation og brud, når de leveres til calcineren (normalt en calciner ) , samt god termisk stabilitet, det vil sige evnen til ikke at kollapse under calcineringen. For at forbedre disse egenskaber indføres bindemidler i pelletladningen (hovedsageligt bentonit, såvel som dets blanding med vand, kalk , calciumchlorid , jernsulfat ).
Det mest udbredte bindemiddel til fremstilling af pellets er bentonit , som indføres i ladningen i en mængde på 0,5-1,5 % før pelletering. Bentonit udmærker sig ved fin spredning, ionbytningsevne, høj grad af hævelse ved fugtning, sammenhæng og evnen til gradvist at frigive vand ved opvarmning. Bentonit består hovedsageligt af montmorillonit og mineraler tæt på det i sammensætning. Når det er fugtet, absorberer bentonit vand intensivt og øges i volumen med 15-20 gange. Valget af bentonit skyldes også dets evne til, når det er fugtet, at danne geler med et ekstremt udviklet specifikt overfladeareal (600-900 m² / t), som er cirka 7 gange større end overfladearealet af partikler af andre typer af ler . Bentonit øger porøsiteten af grønne pellets, hvilket positivt påvirker hastigheden af fugtfjernelse under pellettørring uden at reducere deres styrke.
Som et resultat af pelletering i specielle aggregater - granulatorer opnås partikler tæt på sfæriske med en diameter på 10-30 mm. De tørres ved temperaturer på 150-200°C og brændes ved temperaturer på 1200-1300°C på specielle installationsfyringsmaskiner . De mest almindelige transportørkalcineringsmaskiner er en transportør af kalcineringsvogne, der bevæger sig på skinner. I den øverste del af brændemaskinen, over brændevognene, er der placeret en varmeild, hvori der afbrændes gasformigt, fast eller flydende brændsel, og der dannes en varmebærer til tørring, opvarmning og kalcinering af pillerne. Der er stegemaskiner med pillekøling direkte på maskinen og med ekstern køler.
Faktorer, der påvirker kvaliteten af rå pellets:
Formålet med at riste rå pellets er at give dem styrke, der giver:
Under ristning af rå pellets sker der en række fysiske og kemiske transformationer:
Som et resultat af disse transformationer opnår pellets den nødvendige styrke. Også under ristning fjernes en betydelig del af svovlholdige forureninger.
Ved brug af pellets udelukkes separat påfyldning af malm og flusmidler i højovnen , mængden af slagge reduceres væsentligt ved bearbejdning af malme med lavt jernindhold. Desuden øges produktiviteten af støbejernssmeltning i en højovn. Desuden bruges pillerne til smeltning af stål i induktions- og lysbueovne .
Med relativt lige egenskaber af pellets og agglomerat [6] kan pellet bruges i tilfælde af, at mineindustrien ligger langt fra forbrugerne.
Sigtning af råpiller inden ilægning i stegemaskinen
Indlæsning af rå piller til stegemaskinen
Brændte piller i aflæsningsområdet fra stegemaskinen
Pellets i lastrummet på et skib
Pellets ved højovnsbutikkens malmgård
| Jernholdig metallurgi | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Generelle begreber Sorte metaller Legering Jern- og Stålværker Metallurgisk kompleks Historie om produktion og brug af jern | ||||||||||||
| Kerneprocesser _ |
| |||||||||||
| Hovedenheder _ |
| |||||||||||
| Vigtigste produkter og materialer |
| |||||||||||