Ступінь твердофазного відновлення заліза з оксидів нікелевої руди в трубчастій обертовій печі з використанням в якості відновників вугілля енергетичних груп
Loading...
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Sergeieva&Co, Karlsruhe, Німеччина
Abstract
UKR: Вивчення процесів твердофазного відновлення заліза з оксидів з використанням в якості відновника вугілля антрацитових та енергетичних груп та розробка енергоефективних технологій отримання та застосування огарку з нікелевих руд, отриманого внаслідок випалювання в трубчастій обертовій печі, є актуальним науковим напрямом у кольоровій металургії. Експериментальне вивчення процесу твердофазного відновлення заліза з нікелевої рудної суміші проводили на ТОВ "Побужський феронікелевий комбінат" у трубчастій обертової печі No1 (далі ТОП-1), в якості палива використовувався природний газ. Отримано залежності співвідношення вугілля (відновників), що використовуються надалі для відновлення металів у руднотермічній печі. В результаті виділення летких компонентів у процесі нагрівання вугілля двох марок за температур 300-1050 °С, визначені оптимальні співвідношення вугілля, що забезпечують попереднє відновлення заліза з нікелевмісної сировини. Додатково у результаті вивчення процесу відновлення заліза з нікелевої руди визначено оптимальні співвідношення вугілля марок ДГіАС (75% / 25%) при температурі 850-950°С, що призводить до зниження витрати природного газу за рахунок горіння летких з вугілля, а також зниження витрати електроенергії під час плавлення огарку в руднотермічній печі. Результати цього дослідження можуть мати практичне застосування в оптимізації виробничих процесів у металургійній промисловості, а також у виборі оптимальних марок вугілля для поліпшення ефективності та економічної доцільності процесів відновлення заліза в трубчастих обертових печах.
ENG: The study of the processes of solid-phase reduction of iron from oxides using anthracite and energy groups of coal as a reducing agent, development of energy-efficient technologies for production and use of calcine from nickel ores obtained by firing in a rotary kiln is a current scientific direction in non-ferrous metallurgy. An experimental study of the process of solid-phase reduction of iron from a nickel ore mixture was carried out at «Pobuzhsky Ferronickel Works» LLC in tubular rotary kiln No. 1 (hereinafter referred to as TRK-1), natural gas was used as fuel. The dependence of the ratio of coal (reducing agents), which are subsequently used for reduction of metals in an ore-smelting furnace, was obtained. As a result of the release of volatile components during the heating of two grades of coal at a temperature of 300-1050 °C, the optimal ratios of coal were determined to ensure the preliminary reduction of iron from nickel-containing raw materials. Additionally, as a result of studying of the process of iron recovery from nickel ore, the optimal ratios of energy coal and anthracite coal grades (75% / 25%) at a temperature of 850-950 °C were determined, which leads to reduce consumption of natural gas due to the combustion of volatiles from coal, as well as reducing energy consumption of calcine melting process in an ore-smelting furnace. The results of this research can have practical application in the optimization of production processes in the metallurgical industry, as well as in the selection of optimal grades of coal in order to improve the efficiency and economic rationality of iron reduction processes in tubular rotary kilns.
ENG: The study of the processes of solid-phase reduction of iron from oxides using anthracite and energy groups of coal as a reducing agent, development of energy-efficient technologies for production and use of calcine from nickel ores obtained by firing in a rotary kiln is a current scientific direction in non-ferrous metallurgy. An experimental study of the process of solid-phase reduction of iron from a nickel ore mixture was carried out at «Pobuzhsky Ferronickel Works» LLC in tubular rotary kiln No. 1 (hereinafter referred to as TRK-1), natural gas was used as fuel. The dependence of the ratio of coal (reducing agents), which are subsequently used for reduction of metals in an ore-smelting furnace, was obtained. As a result of the release of volatile components during the heating of two grades of coal at a temperature of 300-1050 °C, the optimal ratios of coal were determined to ensure the preliminary reduction of iron from nickel-containing raw materials. Additionally, as a result of studying of the process of iron recovery from nickel ore, the optimal ratios of energy coal and anthracite coal grades (75% / 25%) at a temperature of 850-950 °C were determined, which leads to reduce consumption of natural gas due to the combustion of volatiles from coal, as well as reducing energy consumption of calcine melting process in an ore-smelting furnace. The results of this research can have practical application in the optimization of production processes in the metallurgical industry, as well as in the selection of optimal grades of coal in order to improve the efficiency and economic rationality of iron reduction processes in tubular rotary kilns.
Description
С. Мельник: ORCID 0009-0009-3964-312X; В. Акреєв: ORCID 0009-0009-3705-4129; С. Приходько: ORCID 0009-0005-0013-2198; Д. Шевченко: ORCID 0009-0005-0013-2198
Keywords
нікелева руда, огарок, твердофазне відновлення заліза з оксидів, ступінь металізації, довгополум’яне газове вугілля, вугілля антрацитових груп, трубчаста обертальна піч, nickel ore, calcine, solid-phase reduction of iron from oxides, level of metallization, long-flame gas coal, coal of the anthracite group, rotary tubular kiln, КЕМ (ІПБТ)
Citation
Мельник, С. О., Акреєв В. В., Приходько С. В., Шевченко Д. В., Овчарук А. М. Ступінь твердофазного відновлення заліза з оксидів нікелевої руди в трубчастій обертовій печі з використанням в якості відновників вугілля енергетичних груп. Modern Engineering and Innovative Technologies. 2023. № 29-01. С. 87–95. DOI: 10.30890/2567-5273.2023-29-01-069.