Русский
English 14-27 стр.
В данной работе проводится анализ физико-химических процессов удаления серы при агломерации железорудного минерального сырья, для построения технологически эффективной модели переработки. Рассматриваются термодинамические аспекты образования сульфатов, с учётом особенностей десульфурации окускованных рудных материалов при наличии соединений щелочно-земельных металлов в шихте агломератов, когда сернистый газ ими частично улавливается. Установлено, что добавка известняка к концентрату и чистому пириту не оказывает заметного влияния на удаление серы из шихты в диапазоне температур 600-900°C при кратковременных обжигах из-за слабого поглощения сернистым газом карбоната кальция. Анализ процессов агломерации сернистых железорудных материалов, обнару-жил, что свободная известь хорошо поглощает серу, так как для поглощения известняком необходима промежуточная ступень – диссоциация карбоната кальция. Исследованы факторы, способствующие де-карбонизации, что приводят к более полному удалению сульфидной серы из окускованных железорудных материалов. Проведенный авторами термодинамический анализ, позволил научно обосновать наблюдае-мую экспериментально интенсификацию реакции диссоциации сульфатов с повышением температуры, снижением парциального давления кислорода в печной атмосфере при переработке железорудного агло-мерата. Полученные в исследовании данные показывают, что в окислительных и слабоокислительных условиях сульфаты разлагаются при повышении температуры, если обеспечен их контакт с окислами кремния и железа или алюминия, а образование расплава ускоряет массообмен и способствует обессери-ванию. Выявлено, что при этом интенсифицируется жидкофазное спекание, тормозящее выделение газов. В условиях аглопроцесса в целом атмосфера окислительная, хотя в отдельных микрообъемах вблизи горя-щих частичек кокса возможен восстановительный потенциал газовой фазы. Поэтому имеет смысл рас-смотреть равномерное соотношение между сульфатной и сульфидной серой в различных газовых средах.
1. Li J., An H.-F., Liu W.-X., Yang A.-M., Chu M.-S. Effect of basicity on metallurgical properties of magnesi-um fluxed pellets // Journal of Iron and Steel Research International. 2020. № 27 (3). P. 239 – 247.
2. Пучков А.Ю., Лобанева Е.И., Култыгин О.П. Алгоритм прогнозирования параметров системы перера-ботки отходов апатит-нефелиновых руд // Прикладная информатика. 2022. Т. 17. № 1. С. 55 – 68.
3. Meshalkin, V.P., Bobkov, V.I., Dli, M.I., Fedulov, A.S. Mathematical simulation of chemical and energo-technological processes and procedures of coke fines burning in agglomerated layer // CIS Iron and Steel Review. 2020. 19. P. 13 – 17.
4. Dli M.I., Vlasova E.A., Sokolov A.M., Morgunova E.V. Creation of a chemical-technological system digital twin using the Python language // Journal of Applied Informatics. 2021. Vol. 16. № 1 (91). P. 22 – 31.
5. Belyakov N.V., Nikolina N.V. Plant protection technologies: From advanced to innovative // Journal of Phys-ics: Conference Series. 2021. № 1942 (1). P. 012072.
6. Meshalkina V.P., Bobkov V.I., Dli M.I., Garabadzhiu A.V., Panchenko S.V., Orekhov V.A. Experimental Studies of the Physicochemical Process of Heating Ore Phosphorites // Russian Journal of General Chemistry. 2023. Vol. 93. № 3. P. 686 – 693.
7. Meshalkin V.P., Orekhov V.A., Dli M.I., Bobkov V.I., Chistyakova T.B. Method to Calculate the Limiting and Optimal Conditions of the Chemical and Energy Engineering Process of Calcination of Lump and Pelletized Phosphate Ore Raw Materials on the Grate of a Traveling-Grate Roasting Machine // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2023. Vol. 57. № 4. P. 450 – 458.
8. Zhu X., Ji Y.A digital twin-driven method for online quality control in process industry // International Jour-nal of Advanced Manufacturing Technology. 2022. № 119 (5-6). P. 3045 – 3064.
9. Shekhovtsov V.V., Vlasov V.A., Skripnikova N.K., Semenovykh M.A. Structure Formation of Concrete Sys-tems Modified By Nonstandard Particles // Russian Physics Journal. 2021. № 63 (9). P. 1590 – 1595.
10. Bobkov V.I., Dli M.I., Sokolov A.M., Rubin Y.B. Analysis of chemical-metallurgical agglomeration pro-cesses during charge sintering // CIS Iron and Steel Review. 2020. № 20. P. 7 – 11.
11. Ming Yan, Xinnan Song, Jin Tian, Xuebin Lv, Ze Zhang, Xiaoyan Yu and Shuting Zhang. Construction of a New Type of Coal Moisture Control Device Based on the Characteristic of Indirect Drying Process of Coking Coal // Energies 2020. № 13 (16). P. 4162.
12. Tomtas P., Skwiot A., Sobiecka E., Obraniak A, Ławińska K., Olejnik T.P. Bench Tests and CFD Simula-tions of Liquid-Gas Phase Separation Modeling with Simultaneous Liquid Transport and Mechanical Foam De-struction // Energies. 2021. № 14 (6). P. 1740.
13. Nayak D., Ray N., Dash N., (...), Pati S., De P.S. Induration aspects of low-grade ilmenite pellets: Optimiza-tion of oxidation parameters and characterization for direct reduction application // Powder Technology. 2021. № 380. P. 408 – 420.
14. Li J., An H.-F., Liu W.-X., Yang A.-M., Chu M.-S. Effect of basicity on metallurgical properties of magne-sium fluxed pellets // Journal of Iron and Steel Research International. 2020. № 27 (3). P. 239 – 247.
15. Wang S., Guo Y., Zheng F., Chen F., Yang L. Improvement of roasting and metallurgical properties of fluo-rine-bearing iron concentrate pellets // Powder Technology. 2020. № 376. P. 126 – 135.
16. Kossoy A. Effect of thermal inertia-induced distortions of DSC data on the correctness of the kinetics evalu-ated // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2021. Т. 143. № 1. P. 599 – 608.
17. Tian Y., Qin G., Zhang Y., Zhao L., Yang T. Experimental research on pellet production with boron-containing concentrate // Characterization of Minerals, Metals, and Materials. 2020. P. 91 – 102.
18. Tian H., Pan J., Zhu D., Wang D., Xue Y. Utilization of Ground Sinter Feed for Oxidized Pellet Production and Its Effect on Pellet Consolidation and Metallurgical Properties // Minerals, Metals and Materials Series. 11th International Symposium on High-Temperature Metallurgical Processing. 2020. P. 857 – 866.
19. Matkarimov S.T., Berdiyarov B.T., Yusupkhodjayev A.A. Technological parameters of the process of pro-ducing metallized iron concentrates from poor raw material // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. 2019. № 8 (11). P. 600 – 603.
20. Орехов В.А. Цифровизированное многомасштабное моделирование тепло-технологических рудовос-становительных процессов в электротермической фосфорной печи // Энергобезопасность и энергосбереже-ние. 2023. № 4. С. 31 – 35.
2. Пучков А.Ю., Лобанева Е.И., Култыгин О.П. Алгоритм прогнозирования параметров системы перера-ботки отходов апатит-нефелиновых руд // Прикладная информатика. 2022. Т. 17. № 1. С. 55 – 68.
3. Meshalkin, V.P., Bobkov, V.I., Dli, M.I., Fedulov, A.S. Mathematical simulation of chemical and energo-technological processes and procedures of coke fines burning in agglomerated layer // CIS Iron and Steel Review. 2020. 19. P. 13 – 17.
4. Dli M.I., Vlasova E.A., Sokolov A.M., Morgunova E.V. Creation of a chemical-technological system digital twin using the Python language // Journal of Applied Informatics. 2021. Vol. 16. № 1 (91). P. 22 – 31.
5. Belyakov N.V., Nikolina N.V. Plant protection technologies: From advanced to innovative // Journal of Phys-ics: Conference Series. 2021. № 1942 (1). P. 012072.
6. Meshalkina V.P., Bobkov V.I., Dli M.I., Garabadzhiu A.V., Panchenko S.V., Orekhov V.A. Experimental Studies of the Physicochemical Process of Heating Ore Phosphorites // Russian Journal of General Chemistry. 2023. Vol. 93. № 3. P. 686 – 693.
7. Meshalkin V.P., Orekhov V.A., Dli M.I., Bobkov V.I., Chistyakova T.B. Method to Calculate the Limiting and Optimal Conditions of the Chemical and Energy Engineering Process of Calcination of Lump and Pelletized Phosphate Ore Raw Materials on the Grate of a Traveling-Grate Roasting Machine // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2023. Vol. 57. № 4. P. 450 – 458.
8. Zhu X., Ji Y.A digital twin-driven method for online quality control in process industry // International Jour-nal of Advanced Manufacturing Technology. 2022. № 119 (5-6). P. 3045 – 3064.
9. Shekhovtsov V.V., Vlasov V.A., Skripnikova N.K., Semenovykh M.A. Structure Formation of Concrete Sys-tems Modified By Nonstandard Particles // Russian Physics Journal. 2021. № 63 (9). P. 1590 – 1595.
10. Bobkov V.I., Dli M.I., Sokolov A.M., Rubin Y.B. Analysis of chemical-metallurgical agglomeration pro-cesses during charge sintering // CIS Iron and Steel Review. 2020. № 20. P. 7 – 11.
11. Ming Yan, Xinnan Song, Jin Tian, Xuebin Lv, Ze Zhang, Xiaoyan Yu and Shuting Zhang. Construction of a New Type of Coal Moisture Control Device Based on the Characteristic of Indirect Drying Process of Coking Coal // Energies 2020. № 13 (16). P. 4162.
12. Tomtas P., Skwiot A., Sobiecka E., Obraniak A, Ławińska K., Olejnik T.P. Bench Tests and CFD Simula-tions of Liquid-Gas Phase Separation Modeling with Simultaneous Liquid Transport and Mechanical Foam De-struction // Energies. 2021. № 14 (6). P. 1740.
13. Nayak D., Ray N., Dash N., (...), Pati S., De P.S. Induration aspects of low-grade ilmenite pellets: Optimiza-tion of oxidation parameters and characterization for direct reduction application // Powder Technology. 2021. № 380. P. 408 – 420.
14. Li J., An H.-F., Liu W.-X., Yang A.-M., Chu M.-S. Effect of basicity on metallurgical properties of magne-sium fluxed pellets // Journal of Iron and Steel Research International. 2020. № 27 (3). P. 239 – 247.
15. Wang S., Guo Y., Zheng F., Chen F., Yang L. Improvement of roasting and metallurgical properties of fluo-rine-bearing iron concentrate pellets // Powder Technology. 2020. № 376. P. 126 – 135.
16. Kossoy A. Effect of thermal inertia-induced distortions of DSC data on the correctness of the kinetics evalu-ated // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2021. Т. 143. № 1. P. 599 – 608.
17. Tian Y., Qin G., Zhang Y., Zhao L., Yang T. Experimental research on pellet production with boron-containing concentrate // Characterization of Minerals, Metals, and Materials. 2020. P. 91 – 102.
18. Tian H., Pan J., Zhu D., Wang D., Xue Y. Utilization of Ground Sinter Feed for Oxidized Pellet Production and Its Effect on Pellet Consolidation and Metallurgical Properties // Minerals, Metals and Materials Series. 11th International Symposium on High-Temperature Metallurgical Processing. 2020. P. 857 – 866.
19. Matkarimov S.T., Berdiyarov B.T., Yusupkhodjayev A.A. Technological parameters of the process of pro-ducing metallized iron concentrates from poor raw material // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. 2019. № 8 (11). P. 600 – 603.
20. Орехов В.А. Цифровизированное многомасштабное моделирование тепло-технологических рудовос-становительных процессов в электротермической фосфорной печи // Энергобезопасность и энергосбереже-ние. 2023. № 4. С. 31 – 35.
Бобков В.И., Быков А.А., Синявский Ю.В., Пучков А.Ю. Анализ физико-химических процессов удаления серы при агломерации рудного сырья // Chemical Bulletin. 2023. Том 6. № 3. С. 14 – 27.