Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия:

А. С. Харченко, заведующий кафедрой металлургии и химических технологий (МиХТ), доцент, докт. техн. наук, эл. почта: as.mgtu@mail.ru
С. К. Сибагатуллин, профессор кафедры МиХТ, докт. техн. наук
В. И. Сысоев, аспирант кафедры МиХТ
С. В. Осколков, старший преподаватель кафедры теплотехнических и энергетических систем

Разработаны технологические параметры производства агломерата из титаномагнетитовых руд Суроямского месторождения Челябинской области. Для этого из опытных партий руд получены концентраты с содержанием до 63,3 % Fe, а из них — агломераты. Исследования проведены с целью повышения надежности и наглядности результатов агломерации путем сопоставления Суроямского концентрата с концентратом-аналогом, имеющим промышленную реализацию. Оптимальная влажность шихты, включающей концентрат Суроямского месторождения, составила 8 %. При данном значении влажности шихты, содержании углерода 4,5 % и основности 1,6 удельная производительность агломерационной установки составила 1,089 т/(м²·ч), что на 3,8 % больше, чем при спекании шихты влажностью 7,5 %, и на 29,2 % больше, чем при спекании шихты влажностью 8,5 %. При основности в интервале 1,6–1,8, влажности шихты 8 %, содержании углерода 4,5 % выход годного агломерата составлял в среднем 80,0 %, удельная производительность — 1,100 т/(м²·ч). Показатели качества агломерата следующие, %: сопротивление удару — 70,1; разрушение — 25,3; истирание — 5,1. При основности 1,8 выход годного агломерата по классу +5 мм и удельная производительность составили 92,6 % и 1,641 т/(м²·ч) соответственно, что на 0,9 и 3,41 % (отн.) превышает показатели, полученные при спекании агломерата с аналогичными параметрами из концентрата-аналога, имеющего промышленную реализацию.

Статья подготовлена при поддержке гранта Президента Российской Федерации № МД-1064.2022.4.

1. Леонтьев Л. И., Морозов А. А., Погудин Д. С., Резниченко В. А. Титаномагнетиты — надежная сырьевая база металлургии будущего // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2009. № 2 (1310). С. 5–12.
2. Дмитриев А. Н., Витькина Г. Ю., Алекторов Р. В. Пирометаллургическая переработка высокотитанистых руд // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2020. Т. 76. № 12. С. 1219–1229.
3. Татаркин А. И., Козаков Е. М., Шеломенцев А. Г., Стровский В. Е. К перспективам развития сырьевой базы черной металлургии Урала // Известия вузов. Горный журнал. 2006. № 3. С. 120–127.
4. Потапова М. В., Бигеев В. А., Харченко А. С., Потапов М. Г., Соколова Е. В. Исследование технологии переработки титаномагнетитовых руд Суроямского месторождения // Известия вузов. Черная металлургия. 2020. Т. 63. № 3-4. С. 225–230. DOI: 10.17073/0368-0797-2020-3-4-225-230.
5. Загайнов С. А., Смирнов Л. А., Зажигаев П. А., Миронов К. В., Форшев А. А. Совершенствование технологии переработки ванадийсодержащих титаномагнетитов // Сталь. 2020. № 12. С. 11–15.
6. Пантелеев В. В., Пыхтеева К. Б., Половец М. В., Миронов К. В., Загайнов С. А. Анализ эффективности возможных способов десульфурации чугуна при переработке титаномагнетитов // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2020. Т. 76. № 6. С. 543–549.
7. Загайнов С. А., Тлеугабулов Б. С., Михалев В. А., Кушнарев А. В., Фомичев М. С., Филиппов В. В., Миронов К. В., Баранов Е. Н. Пылеугольное топливо может успешно применяться в доменной плавке титаномагнетитов // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2014. № 3 (1371). С. 42–46.
8. Дмитриев А. Н., Витькина Г. Ю., Петухов Р. В., Петрова С. А., Чесноков Ю. А. Оценка показателей доменной плавки титаномагне-титовых концентратов с различным содержанием диоксида титана // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 2. С. 154–166.
9. Бурдюков А. Н., Пантелеев А. В. Исследования жидкофазного восстановления южно-уральских титаномагнетитов // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2005. № 4 (12). С. 11, 12.
10. Горбатова Е. А., Пирогов Б. И., Колкова М. С., Сысоев В. И., Иоспа А. В. Однородность микроагрегатов псевдобрукит-гематитового состава, проявляющаяся при окислительном обжиге титаномагнетитовых руд Медведевского месторождения // Разведка и охрана недр. 2020. № 6. С. 47–52.
11. Гришин И. А., Орехова Н. Н., Гаркави М. С., Горлова О. Е. Особенности обогащения низкотитанистых магнетитовых руд Урала // Горный журнал. 2019. № 11. С. 37–43. DOI: 10.17580/gzh.2019.11.06.
12. Корнилков С. В., Дмитриев А. Н., Пелевин А. Е. Комплексное решение вопросов глубокой переработки титаномагнетитовых руд // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2020. Т. 76. № 1. С. 12–19.
13. Дмитриев А. Н., Петухов Р. В. Подготовка к доменной плавке титано-магнетитовых концентратов с различным содержанием диоксида титана // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2017. № 12 (1416). С. 27–30.
14. Фролов Ю. А., Филатов С. В., Каплун Л. И., Семенов О. А., Михайлов В. Г., Гилева Л. Ю. Влияние компонентного состава и высоты слоя шихты на качество агломерата, расход топлива и производительность агломерационных машин ПАО «НЛМК» // Металлург. 2020. № 4. С. 21–29.
15. Фролов Ю. А., Чукин Д. М., Полинов А. А., Емельянов Л. Г., Цыгалов М. А., Котышев В. Е. Совершенствование операции загрузки шихты на агломерационные машины ПАО «ММК». Часть 1. Стабилизация потока шихты при загрузке на агломашины // Металлург. 2021. № 10. С. 11–18.
16. Гущин Д. Н., Сенькин К. В., Харченко А. С., Сибагатуллина М. И., Миникаева З. Р. Охлаждение агломерата с различным содержанием железа // Теория и технология металлургического производства. 2014. № 2 (15). С. 35–37.
17. Фролов Ю. А. Состояние и перспективы развития технологии производства агломерата. Часть 8. Охлаждение агломерата на агломерационной конвейерной машине // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2017. № 11 (1415). С. 32–43.
18. Коршиков Г. В. О теории и практике агломерационного производства // Сталь. 2018. № 1. С. 12–19.
19. Фролов Ю. А. Состояние и перспективы развития технологии производства агломерата. Часть 2. Смешивание и окомкование агломерационной шихты // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2017. № 5 (1409). С. 40–49.
20. Витькина Г. Ю., Дмитриев А. Н., Петухов Р. В., Чесноков Ю. А. Изучение металлургических свойств титаномагнетитового сырья // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2015. № 12 (1392). С. 26–30.
21. Yong-qiang Bai, Shu-sen Cheng, Yan-ming Bai. Analysis of vanadiumbearing / titanomagnetite sintering process by dissection of sintering bed // Journal of Iron and Steel Research International. 2011. Vol. 18, Iss. 6. P. 8–36. DOI: 10.1016/S1006-706X(11)60070-8.
22. Zhengwei Yu, Guanghui Li, Tao Jiang, Yuanbo Zhang, Feng Zhou, Zhiwei Peng. Effect of basicity on titanomagnetite concentrate sintering // ISIJ International. 2015. Vol. 55, Iss. 4. P. 907–909. DOI: 10.2355/isijinternational.55.907.
23. Yang S., Tang W., Xue X. Effect of TiO₂ on the sintering behavior of lowgrade vanadiferous titanomagnetite ore // Materials. 2021. Vol. 14. P. 4376. DOI: 10.3390/ma14164376.
24. Берсенев И. С., Усольцев Д. Ю., Колясников А. Ю., Петрышев А. Ю., Виничук Б. Г., Грух А. Г., Резцова Л. В. Использование интерполимерных связующих при агломерации шихт на основе тонкоизмельченных железорудных концентратов // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2017. № 11 (1415). С. 43–46.
25. Пат. 2069234 C1 РФ. Способ производства агломерата / М. А. Батуев, В. Я. Дегодя, Н. Я. Еремин и др. ; заявл. 23.04.1996 ; опубл. 20.11.1996.
26. Sibagatullin S. K., Kharchenko A. S., Gushchin D. N., Sysoev V. I. Aspects of sintering the magnesian iron ore concentrate in blends with magnetite concentrates // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2021. Vol. 56, Iss. 5. P. 1089–1101.
27. Сибагатуллин С. К., Харченко А. С., Сысоев В. И., Полинов А. А. Исследование физико-химических свойств агломерата повышенного качества фабрики № 5 ПАО «ММК» при восстановлении в среде водорода // Черные металлы. 2022. № 3. С. 4–9. DOI: 10.17580/chm.2022.03.01.
28. Сибагатуллин С. К., Харченко А. С., Харченко Е. О., Сибагатуллина М. И., Миникаев С. Р., Бегинюк В. А. Улучшение работы доменной печи кратковременным уменьшением расхода природного газа // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2017. № 2 (1406). С. 16–20.
29. Sibagatullin S. K., Kharchenko A. S., Savchenko G. Yu., Beginyuk V. A. Blast furnace performance Improved through optimum radial distribution of  materials at the top while changing the charging pattern // CIS Iron and Steel Review. 2018. Vol. 16. P. 11–14. DOI: 10.17580/cisisr.2018.02.02.

30. Сибагатуллин С. К., Харченко А. С., Чернов В. П., Бегинюк В. А. Совершенствование доменного процесса за счет создания условий для увеличения потребления природного газа применением сырья повышенной прочности // Черные металлы. 2017. № 8. С. 27–33.
31. Сибагатуллин С. К., Харченко А. С., Бегинюк В. А., Селиванов В. Н., Чернов В. П. Совершенствование хода доменного процесса повышением расхода природного газа по газодинамике в верхней ступени теплообмена // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2017. Т. 15. № 1. С. 37–44. DOI: 10.18503/1995-2732-2017-15-1-37-44.