Флюсовый известняк что это такое

Как применяют флюсовые известняки в металлургии? Характеристика известняка, его свойства и применение. Месторождение флюсовых известняков.

Флюсовое сырье

ФЛЮСОВОЕ СЫРЬЁ, флюсы (нем. Flu ß, букв. — поток, течение * а. flux raw materials; н. Flu ß mittelrohstoffe; ф. materiaux de flux; и. Productos crudos de fundente, materia prima de fundente), — природные соединения, добавляемые при металлургическом переделе руд с целью образования легкоплавких шлаков для более лёгкого удаления посторонних примесей. В качестве флюса обычно выбирают материал с химическими свойствами, противоположными химическим свойствам пустых пород в рудах. Различают флюсы кислые, основные и нейтральные.

Известняки, применяемые в качестве флюса, стандартизированы. OCT 1463-80 распространяется на известняки, используемые в доменной шихте в составе агломерата и окатышей, а также в кусковом виде. В зависимости от назначения изготовляются флюсовые (марки 4-1, 4-2, Ч) и доломитизированные (ЧДУ-1, ЧДУ-2, ЧД-1, ЧД-2) известняки. OCT 1464-80 распространяется на известняки, применяемые для получения извести, используемой в качестве флюса в сталеплавильном и ферросплавном производствах, а также в кусковом виде в шихте мартеновских печей. Флюсовые известняки применяются для мартеновского (М-1 и М-2), конвертерного и электросталеплавильного (С-1 и С-2) и для ферросплавного (Ф-1 и Ф-2) производств, а доломитизированные известняки (КДУ-1 и КДУ-2) — для конвертерного производства. При выплавке стали в мартеновских печах частично, а в конвертерах и электропечах всегда используется обожжённая известь. Доломиты применяются в аглодоменном производстве. При коксовой доменной плавке часть известкового флюса может быть заменена доломитом. Допускается замена на 20-25%, что даёт улучшение физических свойств шлака.

Известняк Особенности

Реклама

В качестве нейтрального флюса используют материалы, содержащие глинозём и фториды кальция (глины, бокситы, плавиковый шпат и др.). Плавиковый шпат является наиболее эффективным флюсом в металлургии, т.к. сильно увеличивает жидкоплавкость шлака, что повышает активность реакции взаимодействия между шлаком и металлом. Ограниченное применение его в металлургии по сравнению с флюсовым известняком объясняется относительной дороговизной, незначительными запасами и неблагоприятной географией размещения.

Требования к качеству плавиково-шпатовых концентратов, используемых в цветной и чёрной металлургии, регламентирует ГОСТ 7618-83. Применяются как флюс концентраты марок ФК-95А и ФК-95Б при выплавке высоколегированных сталей и сплавов специального назначения; ФК-92 и ФГ-92 — при выплавке стали в электродуговых печах и конвертерах; ФК-85, ФГ-95, ФК-75 и ФГ-75 — при выплавке средне- и низколегированной стали; ФГМ-75, ФК-65, ФГ-65 и ФГ-55 — при выплавке обычной стали. Подробно см. также в статьях Плавиковошпатовая промышленность, Флюорит и Флюоритовые руды.

Главные разрабатываемые месторождения флюсового сырья (основных флюсов): Сокольско-Ситовское, Аккермановкое месторождение, Гальянское и Агаповское (флюсовые известняки) в РСФСР, Еленовское, Каракубское, Новотроицкое и Псилерахское (флюсовые обычные и доломитизированные известняки) на Украине, Южно-Топарское (флюсовые известняки) в Казахстане. Флюсовый доломит выпускает Данковский доломитный комбинат в соответствии с техническими условиями ТУ 14-16-08-84.

В CCCP на начало 1988 утверждены запасы 88 месторождений флюсовых известняков, 3 месторождений флюсовых обычных и доломитизированных известняков и 1 месторождения доломитизированных известняков. Основная часть запасов (88,5%) сосредоточена в РСФСР и на Украине, значительными запасами флюсовых известняков располагает Казахстан (8,9%). На долю этих республик приходится более 97% общесоюзной добычи, которая ведётся открытым способом. Флюсовое сырье обогащается по двум технологическим схемам: без промывки (дробление и рассев на требуемые классы) и с промывкой (дробление, грохочение, промывка, обезвоживание). На зарубежных предприятиях применяют наряду с промывкой обогащение в тяжёлых средах, флотацию, фотоэлектронную сепарацию и др.

Флюсовые известняки применяются для мартеновского (M-1 и M-2), конвертерного и электросталеплавильного (C-1 и C-2) и для ферросплавного (Ф-1 и Ф-2) произ-в, a доломитизир. известняки (КДУ-1 и КДУ-2) — для конвертерного произ-ва. При выплавке стали в мартеновских печах частично, a в конвертерах и электропечах всегда используется обожжённая известь. Доломиты применяются в аглодоменном произ-ве. 1988 утверждены запасы 88 м-ний флюсовых известняков, 3 м-ний флюсовых обычных и доломитизир. известняков и 1 м-ния доломитизир. известняков. Oсн. часть запасов (88,5%) сосредоточена в РСФСР и на Украине, значит. запасами флюсовых известняков располагает Kазахстан (8,9%).

Месторождения и применение флюсового известняка

Порода известняка

Известняк – это минеральное образование, включающее многочисленные разновидности карбоната кальция и наиболее распространенные в земной коре. В природе их залежи сформированы в виде пластов толщиной от нескольких сот метров.

Горная порода имеет осадочное происхождение и слоистую структуру. Химически чистые известняки содержат 56 % CaO и 44 % CO2. Карбонат кальция, входящий в состав минерального образования, медленно растворяется в воде. Очень часто это свойство является причиной образования карстовых пустот под землей.

Соединение может разлагаться на соответствующие основания с выделением углекислого газа. Под воздействием глубинного тепла карбонатные соединения становятся источником газового компонента минеральных вод.

Если в горной породе содержится до 17 % оксида магния, то они образуют группу доломитизированных карбонатных образований.

Минеральное образование, содержащее 25-50 % глинистых компонентов, называется мергелем. Чистый известняк имеет белый цвет. Наличие в минеральном образовании примесей второстепенных химических элементов придает породе определенную окраску.

Плотность минерального образования составляет 2,7-2,9 т/м3, предел прочности при сжатии составляет 0,4-300 МПа. Известняк используется во многих отраслях производства:

• в химической промышленности – для производства соды, минеральных удобрений, карбида кальция, очистки нефтепродуктов;
• сахарной отрасли – для очистки сахара;
• стекольной промышленности – для производства термически устойчивого стекла;
• в строительстве – в качестве материалов для изготовления цемента, облицовочного камня, изготовления извести;
• черной металлургии – как флюсующая добавка при выплавке рудного материала.

Флюсовое сырье

Флюсовое сырье

С целью образования легкоплавких шлаков в металлургии используют известняк. В качестве флюса обычно выбирают материал с противоположными свойствами по отношению к пустым породам, находящимся в рудах.

Силикатные минеральные соединения сравнительно редко используются при выплавке, потому что большинство железных руд и почти все сорта минерального топлива имеют кремнистую основу.

Поэтому применение в качестве флюсовки карбонатных соединений, содержащих основные оксиды, улучшают процесс очистки руды в процессе извлечения металлического компонента.

Среди них основное место занимают известняк и доломит. Известняки используются в доменной шихте в составе окатышей, агломерата и в виде кусков.

В зависимости от назначения различают такие типы марок карбонатного материала:

• доломитизированный – для конвертерного, аглодоменного производства;
• флюсовый известняк – применяется для мартеновского, электросталеплавильного, ферросплавного производства.

Флюсы в виде порошков предназначаются для производства без обжига периклазовых изделий и масс, применяемых для футеровки кислородных конвертеров. Материал не имеет сроков годности. Его погрузка осуществляется насыпью, а транспортировка железнодорожными вагонами.

Металлургический процесс выплавки 1 т чугуна или стали требует более 50 кг негашеной извести. Ее используют для получения основного шлака, очищающего железную руду.

Для металлургической промышленности нужны материалы для снижения потери тепла при производстве. Это позволяет уменьшить энергетические затраты. Использование флюса (плавня) в качестве добавки при извлечении металлов из руды понижает температуру плавления.

Запасы и месторождения сырья

Карьер известняковый

Известняки встречаются в природе часто, их нет только в Австралии. В Российской Федерации месторождения сосредоточены в центральных районах европейской части, на Урале, Кавказе, Сибири.

Ежегодное потребление известняков превышает 500 млн.т, а их запасы учитываются Государственным балансом полезных ископаемых РФ. В настоящее время на территории России находится 62 месторождения флюсовых известняков.

Наибольшее количество запасов (31,4 %) и более четверти добычи приходится на Сибирский федеральный округ. На втором месте находится Уральский, а на третьем – Северо-Западный федеральные округа.

На территории Красноярского края проводится разработка нескольких месторождений известняка, предназначенного для использования в разных сферах производства.

На территории Норильского промышленного района карбонатные породы добываются для производства цемента и извести, а на Кайерканском месторождении проводится добыча флюсовых песчаников.

При разработке флюсовых месторождений для материала, добываемого в каждом карьере, существуют специально установленные технические требования. Они являются частью разработки залежей и содержат необходимую информацию для потребителей.

В них указывается, для чего предназначен материал, область применения, размер фракции, марка прочности и химический состав.

Разработка месторождений проводится открытым способом. Технологический процесс предусматривает последовательное выполнение операций, связанных со вскрышными работами и добычей сырья.

Как применяют флюсовые известняки в металлургии? Характеристика известняка, его свойства и применение. Месторождение флюсовых известняков. флюсовый известняк – применяется для мартеновского, электросталеплавильного, ферросплавного производства. Флюсы в виде порошков предназначаются для производства без обжига периклазовых изделий и масс, применяемых для футеровки кислородных конвертеров. Материал не имеет сроков годности. Его погрузка осуществляется насыпью, а транспортировка железнодорожными вагонами.

Флюсы доменной плавки. Известняк. Месторождения известняка

Порода известняка

Известняк – это минеральное образование, включающее многочисленные разновидности карбоната кальция и наиболее распространенные в земной коре. В природе их залежи сформированы в виде пластов толщиной от нескольких сот метров.

Горная порода имеет осадочное происхождение и слоистую структуру. Химически чистые известняки содержат 56 % CaO и 44 % CO2. Карбонат кальция, входящий в состав минерального образования, медленно растворяется в воде. Очень часто это свойство является причиной образования карстовых пустот под землей.

Соединение может разлагаться на соответствующие основания с выделением углекислого газа. Под воздействием глубинного тепла карбонатные соединения становятся источником газового компонента минеральных вод.

Если в горной породе содержится до 17 % оксида магния, то они образуют группу доломитизированных карбонатных образований.

Минеральное образование, содержащее 25-50 % глинистых компонентов, называется мергелем. Чистый известняк имеет белый цвет. Наличие в минеральном образовании примесей второстепенных химических элементов придает породе определенную окраску.

Плотность минерального образования составляет 2,7-2,9 т/м3, предел прочности при сжатии составляет 0,4-300 МПа. Известняк используется во многих отраслях производства:

• в химической промышленности – для производства соды, минеральных удобрений, карбида кальция, очистки нефтепродуктов;
• сахарной отрасли – для очистки сахара;
• стекольной промышленности – для производства термически устойчивого стекла;
• в строительстве – в качестве материалов для изготовления цемента, облицовочного камня, изготовления извести;
• черной металлургии – как флюсующая добавка при выплавке рудного материала.

Виды породы

Физические свойства известнякового материала зависят от наличия пустот и пор в породе. Залежи минерального сырья встречаются во всех геологических системах.

Наиболее интенсивное формирование отложений — в карбоне, меле. Основная характеристика известняка из карбона — отсутствие блеска и белый с желтоватым оттенком цвет. Его отличительная особенность — легкость в обработке, разнообразие текстурных поверхностей и естественных рисунков.

Структура минерала разнообразна и служит в качестве основы для выделения разновидностей породы. Выделяют такие типы:

• органогенно-обломочную;
• кристаллическую;
• смешанную (обломочно-кристаллическую);
• травертин (натечную).

По размеру зерен различают крупно-, мелко- и скрытокристаллические виды известняков.

Материал, используемый в качестве писчего инструмента, для нанесения контуров на ткань, с целью развития у детей творческого уклона, более известный как мел (белый известняк), относится к типу органогенно-обломочных образований. Если рассмотреть кусочек мела при увеличении, то можно увидеть в нем мелкие ракушки.

Мощность толщ породы зависит от условий формирования осадочных образований и составляет от нескольких сантиметров до 5 км. Прочность известняка невысокая, а во влажном состоянии она снижается.

Для каждого месторождения характерен неравномерный показатель прочности сырья. Мраморовидный известняк в отличие от других минеральных образований, в том числе гранита, имеет меньшую твердость и легко поддается обработке.

Свойства минерала зависят от характера его образования и состава. Иногда порода сложена оолитовыми зернами, обломками кварца и кремния, характеризуется мелкими порами, невысокой прочностью.

Так, например, травертин (натечное образование) характеризуется структурой в виде ячеек, невысокой объемной массой; он легко поддается обработке.

Типичный пример карбонатных образований в современных условиях наблюдается возле источников, в водах которых растворенный компонент оседает на растениях и разнообразных предметах в виде налета.

Путиловский известняк в свое время являлся основным материалом при строительстве города на Неве. Отличные физико-химические свойства, минеральный состав и устойчивость к воздействию внешней среды позволяют активно внедрять его в строительство в качестве декоративного экономически выгодного материала.

Мраморизованный известняк состоит из карбонатов, в его составе содержатся окаменелости в виде моллюсков, раковин. Добываемый материал серовато-голубого, белого цвета с желтым оттенком. Мраморную известняковую породу используют в качестве отделочного компонента для фасадов при выполнении реставрационных работ.

Флюсовое сырье

Флюсовое сырье

С целью образования легкоплавких шлаков в металлургии используют известняк. В качестве флюса обычно выбирают материал с противоположными свойствами по отношению к пустым породам, находящимся в рудах.

Силикатные минеральные соединения сравнительно редко используются при выплавке, потому что большинство железных руд и почти все сорта минерального топлива имеют кремнистую основу.

Поэтому применение в качестве флюсовки карбонатных соединений, содержащих основные оксиды, улучшают процесс очистки руды в процессе извлечения металлического компонента.

Среди них основное место занимают известняк и доломит. Известняки используются в доменной шихте в составе окатышей, агломерата и в виде кусков.

В зависимости от назначения различают такие типы марок карбонатного материала:

• доломитизированный – для конвертерного, аглодоменного производства;
• флюсовый известняк – применяется для мартеновского, электросталеплавильного, ферросплавного производства.

Флюсы в виде порошков предназначаются для производства без обжига периклазовых изделий и масс, применяемых для футеровки кислородных конвертеров. Материал не имеет сроков годности. Его погрузка осуществляется насыпью, а транспортировка железнодорожными вагонами.

Металлургический процесс выплавки 1 т чугуна или стали требует более 50 кг негашеной извести. Ее используют для получения основного шлака, очищающего железную руду.

Для металлургической промышленности нужны материалы для снижения потери тепла при производстве. Это позволяет уменьшить энергетические затраты. Использование флюса (плавня) в качестве добавки при извлечении металлов из руды понижает температуру плавления.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Все реактивы должны иметь квалификацию не ниже ч.д.а. Дистиллированная вода для приготовления раствора реактивов и проведения анализа — по ГОСТ 6709-72 и деионированная.

1.2. Определение массовой доли элементов проводят в двух параллельных навесках, взвешенных со случайной погрешностью 0,0002 г.

1.3. Значение суммарной погрешности среднего результата анализа контролируется не реже одного раза в смену путем проведения одновременно с анализом пробы и в тех же условиях анализа стандартного образца. Для контроля выбирают стандартный образец с химическим составом, соответствующим требованиям данного документа на методику определения массовой доли элементов. Средний результат анализа стандартного образца не должен отличаться от значения массовой доли определяемого элемента более, чем на половину величины допускаемого расхождения для соответствующего интервала массовой доли элемента. В противном случае определение массовой доли элемента анализируемой пробы в стандартном образце повторяют. Результаты повторного анализа считают окончательными.

1.4. За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных измерений при условии, что расхождение между результатами параллельных измерений не должно превышать допускаемые при доверительной вероятности 0,95 расхождения, приведенные в табл..

Наименование элемента	Массовая доля элемента, %	Допускаемые расхождения, абс. %
Окись кальция	от 40,0 до 50,0	0,7
св. 50,0 « 60,0	1,0
Окись магния	от 0,6 « 2,0	0,15
св. 2,0 « 5,0	0,2
« 5,0 « 10,0	0,3
« 10,0 « 17,0	0,4
Нерастворимый остаток	от 0,2 « 0,5	0,08
св. 0,5 « 1,0	0,10
« 1,0 « 2,0	0,15
« 2,0 « 4,0	0,20
Фосфор	от 0,005 до 0,01	0,005
св. 0,01 « 0,02	0,008
« 0,02 « 0,06	0,012
« 0,05 « 0,08	0,017
Сера	от 0,015 « 0,03	0,004
св. 0,03 « 0,05	0,006
« 0,05 « 0,10	0,01
« 1,0 « 0,15	0,02

Получение известняка

Известняк – это часть горной породы, поэтому отделить его можно двумя методами:

• с помощью контролируемого взрыва
• с применением особой техники.

В обоих случаях получаются бутовые куски, направляемые конвейером в место складирования. После этого крупные куски разрезают на более мелкие, алмазными кругами. Дальнейшая обработка зависит от сферы использования этого материала:

• дробление в специальных машинах позволяет получить мелкую и среднюю фракцию, которая является наполнителем, к примеру, для асфальтобетона
• разрезание при помощи пил дает возможность получить облицовочные плиты с гладкой или сколотой поверхностью
• переработка с получением извести.

Применение известняка

Эта порода крайне востребована в строительной отрасли. Главные свойства известняка, обуславливающие такую распространенность:

• долгий период эксплуатации
• однородная структура
• высокий уровень прочности структуры
• чистый цвет
• высокий уровень теплоизоляции
• легкость обработки
• доступная цена.

Кроме этого известняки востребованы в металлургии, пищевой, целлюлозно-бумажной, коксохимической, стекольной и лакокрасочной отраслях промышленности. Он широко используется в качестве: щебня, кусков известняка, бутовых камней, дробленого песка и минеральной крошки и для выделения строительной извести. При стройке дорог известняк используется для защиты гидро- конструкций. Возможно использование известняка в электросварке и теплоизоляции технологического оборудования. Примечательно, что это единственная порода, имеющая 100% защиту от радиации.

Виды известняка

Существует множество классификаций известняковых пород. По структурным особенностям выделяют:

Известняки флюсовые предназначены для использования в качестве карбонатного компонента при выплавке чугуна и стали, а также для производства извести в металлургической, химической, сахарной промышленности, должны удовлетворять требованиям технических условий ТУ У 14.1-00191856-005-2003. Докучаевский флюсо-доломитный комбинат (ДФДК) производит добычу известняков следующих марок Известняки — малопористые, плотные. Величина временного сопротивления сжатию карбонатных пород по данным лаборатории Донбасская национальная академия строительства и архитектуры равна 620-800 кгс/см2 (62-80 МПа), 426- 597 кгс/см2 (42-60 МПа) в зависимости от вида пород.