Caracterizarea proprietăților fizice și metalurgice ale minereului de fier natural pentru fier

1 Departamentul de Științe și Inginerie a Materialelor, Institutul Regal de Tehnologie KTH, Brinellvägen 23, 100 44 Stockholm, Suedia

fizice

2 Departamentul de inginerie mecanică, Școala de inginerie, Colegiul de artă și tehnologie de proiectare inginerie, Universitatea Makerere, P.O. Box 7062, Kampala, Uganda

Abstract

Alt furnal este în continuare forma dominantă de producție a fierului, dar de-a lungul anilor, metodele de reducere directă au crescut din mai multe motive. În general, metodele de producție a fierului au cerințe optime în ceea ce privește materialele furajere, în special minereul de fier. În acest studiu, s-au efectuat teste pe minereul de fier Muko din Uganda pentru a analiza adecvarea acestuia pentru a îndeplini cerințele de hrănire ale metodelor dominante de producție de fier de astăzi. Mai precis, au fost determinați indicii Tumbler, Abrasion și Shatter ai minereului. În plus, au fost efectuate teste de porozitate, termoanaliză și reducibilitate. În general, minereul Muko s-a dovedit a avea proprietăți mecanice bune exemplificate cu date despre indicele de rotație și spargere> 89,0% în greutate și

1. Introducere

Fierul, împreună cu produsele sale generice, este în prezent cel mai utilizat metal în diferite sectoare ale economiei lumii. Mulți factori contribuie la aceasta, variind de la proprietățile mecanice bune pe care le posedă la costul redus asociat cu producția sa. Fierul este produs în principal prin două metode; furnalul, BF, cale (fontă brută) și reducerea directă, DR, cale (fier burete). Potrivit Asociației Mondiale a Oțelului, 2011 [1], producția de oțel brut se ridica la 1,4 miliarde de tone până la sfârșitul anului 2010. Dintre acestea, 70% a fost produsă prin cuptorul de oxigen de bază (BOF), care folosește fontă din explozie. cuptor și 28% prin cuptorul cu arc electric (EAF), care folosește burete și fier vechi [1].

Minereul de fier poate fi utilizat direct în forma sa naturală ca materie primă pentru prelucrarea fierului sau poate fi actualizat prin beneficiari înainte de a fi încărcat în cuptoarele BF sau DR. Materia primă este evaluată pentru proprietăți fizice și metalurgice [2]. Proprietățile fizice oferă o indicație a comportamentului materialului în timpul manipulării și coborârii în cuptor. Pe de altă parte, proprietățile metalurgice indică comportamentul materialelor în timpul procesului de reducere. La selectarea minereului de fier pentru industriile siderurgice, unele dintre proprietățile care trebuie luate în considerare includ (i) indicii de rotire, abraziune și spargere, (ii) porozitatea, (iii) compoziția chimică, (iv) pierderea la aprindere, (v) )) comportament de reducere și (vi) degradare termică [3].

Performanța unui furnal depinde în mare măsură de caracteristicile fizice și chimice ale materialelor. Materialele de încărcare, care sunt încărcate prin gât, sunt cocs, minereuri forfetare și minereuri aglomerate sub formă de sinter sau pelete. Minereurile forfetare sunt semnificativ mai ieftine decât peletele și sinterele. Cu toate acestea, acestea sunt inferioare, în special în ceea ce privește topirea-topirea și afectează buna funcționare a furnalului și cresc consumul de cocs [4]. Umflarea și dezintegrarea minereului de fier au reprezentat două obstacole majore în acceptarea lor ca hrană pentru furnale și cuptoare cu reducere directă [5]. Prin urmare, minereul de fier natural extras de pe pământ a fost aproape complet înlocuit ca hrană pentru furnalele de fier de către sintere și pelete.

În studiul minereurilor naturale [6], s-a constatat că compoziția chimică și microstructura fierului natural din zăcămintele Muko din Uganda corespund cerințelor privind minereul de fier de înaltă calitate. Tocmai conținutul de Fe, silice și alumină indică faptul că pot fi utilizate în mod profitabil pentru producerea fierului. Studiul actual examinează proprietățile fizice și metalurgice ale minereului de fier Muko, din Uganda. Acesta le evaluează în raport cu cerințele pentru diferitele metode/procese de producție a fierului, pentru a stabili adecvarea minereului în satisfacerea cerințelor necesare pentru producția de fier. Probele de minereu de fier sunt denumite Ug1-Rushekye, Ug2-Kamena, Ug3-Kyanyamuzinda, Ug4-Nyamiyaga, Ug5-Butare și Ug6-Kashenyi. Prima parte a lucrării prezintă procedura experimentală. Ulterior, rezultatele sunt prezentate și discutate.