Флюсовый известняк что это такое

Месторождения флюсовых известняков и их применение в металлургии

Известняк флюсовый применяется в металлургии, его использование увеличивает эффективность и качество выплавки рудного материала.

Состав и свойства 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.

Разработанными стандартами нормируется содержание окиси кальция, а также не растворимых в соляной кислоте веществ, влаги и массовой доли кусков, размеров выше или ниже установленных допустимыми нормами.

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.

Флюсы — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

У этого термина существуют и другие значения, см. Флюс. Печь для обжига известняка и производства извести, Англия, XIX век Склад известняка

Флю́сы (пла́вни) в металлургии — неорганические вещества, которые добавляют к руде при выплавке из неё металлов, чтобы снизить её температуру плавления и облегчить отделение металла от пустой породы.

Флюсами, или плавнями, называются примеси, прибавляемые при выплавке металлов с целью образования шлака надлежащей степени плавкости. Впрочем, часто флюсами называются также примеси, прибавленные с целью разложить то или другое металлическое соединение или растворить металл или его соединения в массе прибавленного вещества и т. д. (см. шлаки и шихта). Выбор флюса зависит от рода плавки и от состава руд.

Например, если руда богата глинозёмом и кремнезёмом, флюс должен быть известковым (содержащим известь) или магнезиальным (содержащим магнезию) — этот случай имеет место на 90% всех чугуноплавильных заводов. Чистый известняк состоит из 56 % извести и 44 % угольной кислоты. Чтобы ввести в шихту 100 частей извести, требуется 178,6 частей известняка. Конечно, можно прибавлять в печь и прямо известь, но это делается сравнительно редко потому, что известь обладает низкой прочностью и, разрушаясь, ухудшает свойства шихты [1] . Известняки, содержащие окаменелости, иногда содержат много фосфора, что часто нежелательно, поскольку фосфор является вредной примесью в большинстве сталей; поэтому предварительный анализ известняков составляет существенную необходимость. Лучше всех мраморовидные, кристаллические известняки; мел применяется редко. Доломит, содержащий в среднем 60 % углекислого кальция и 40 % углекислого магния, находит себе также применение при плавке — он даёт более легкоплавкие шлаки, чем чистый известняк. В доменном производстве главная цель применения флюсов — это связать кремнезём железной руды. Естественно, что чем меньше сам известняк содержит кремнезёма, тем лучше. Кварц и другие минералы, содержащие кремнезём, — песчаники, роговые обманки, гранаты, полевые шпаты, базальты и т. д. — применяются при рудах, очень богатых основаниями. Силикаты легче чистого кварца вступают в соединения и плавятся. Плавиковый шпат действует на шлаки чрезвычайно разжижающим образом. Температура плавления шлака им также сильно понижается. Дороговизна его и разъедание им стенок печи мешают его рядовому применению. В домну (доменную печь) плавиковый шпат вводится в случае расстройства хода печи; иногда его засаживают в какое-нибудь определённое место печи, чтобы удалить образовавшиеся там настыли. Глинистые сланцы применяются в виде флюса при сильно известковистых рудах. Железо присаживается при плавке свинцовых, сурьмяных, ртутных руд главным образом для разложения руды (например, по уравнению: PbS + Fe = Pb + FeS). Руды мышьяка и сурьмы служат плавнями при плавке на кобальт и никель. Свинец служит для собирания золота и серебра при плавке медных руд. Металлические окислы присаживаются для различных целей: при пудлинговании — при рафинировании меди — для разделения металлов; для образования жидких шлаков — как сильные основания (плавка меди) и т. д. Шлаки того же или другого процесса служат также флюсами; действие их зависит от их состава.

Применение в чёрной металлургии[править | править код]

Введение флюсов в состав агломерата или в доменную печь необходимо для понижения температуры плавления пустой породы железной руды или агломерата и золы кокса, а также для перевода их в легкоплавкий жидкий шлак, который легко выходит из печи. Химический состав флюса определяют в зависимости от состава пустой породы и золы топлива. Если в пустой породе и в золе много кремнезема (кислого компонента), а зола загрязнена серой, то в печь или в шихту для агломерации добавляют основные флюсы, т. е. вещества, содержащие известь. Оксид кальция, имеющий щелочной характер, нейтрализует кремнезем и связывает серу. Если в пустой породе руды содержатся оксиды кальция и магния, приходится прибегать к добавке кислых флюсов, содержащих кремнезем. В первом случае используют известняк, во втором случае — кварциты. Процесс изменения состава материала с целью получения заданной плавкости смеси называют офлюсованием.

Наиболее распространенным флюсом для доменного и агломерационного производства является известняк [2] . Основную массу известняка составляет кальцит СаСO₃. При нагревании известняк разлагается с образованием извести и углекислого газа: СаСО₃=СаО+CО₂. Образовавшаяся известь и является шлакообразующим компонентом. Широкое применение имеет доломитизированный известняк, представляющий собой изоморфную смесь кальцита СаСО₃ и доломита СаСО₃•MgCO₃. Применяют его для повышения в шлаке содержания MgO до 6—8 %, что увеличивает его подвижность и устойчивость физико-химических свойств при изменении температуры и состава [3] .

Известняк для доменной плавки должен быть кусковатым (крупность 25—60 мм), прочным, не образовывать мелочи, а главное не содержать серы, фосфора и кремнезема. Эти примеси вредны, так как кремнезем снижает флюсующую способность известняка, а сера и фосфор частично переходят в чугун, ухудшая его качество. Для успешной плавки некоторых сортов железных руд в доменные печи вводят глиноземсодержащие минералы, которые относят к группе нейтральных флюсов. Наибольшее количество глинозема содержит боксит [4] .

Флюсовое сырье

ФЛЮСОВОЕ СЫРЬЁ, флюсы (нем. Fluß, букв. — поток, течение * а. flux raw materials; н. Flußmittelrohstoffe; 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.

При металлургических процессах получения чёрного металла (чугуна, стали) используются кислые и основные флюсы. Кислые флюсы — природные соединения, содержащие кремнезём (кварц, кварцевый песок, кварцит и др.), применяются сравнительно редко, т.к. большинство железных руд и почти все сорта минерального топлива (кокс, антрацит) имеют кремнистую или кремнисто-глинозёмную (кислую) пустую породу. Для их флюсовки требуются обычно основные флюсы. К ним относятся соединения, содержащие оксиды кальция, магния, железа и других металлов (известняк, доломит, сода и др.). Широкое применение их в чёрной металлургии обусловлено тем, что для флюсовки пустой породы руд и золы кокса требуется значительное количество основных оксидов. Кроме того, большинство производственных процессов направлено на удаление вредных примесей, которые можно вывести из расплава полностью или частично при работе на основных шлаках. Для образования последних необходимы значительные добавки основного флюса. Важнейшее требование, предъявляемое к ним,- низкое содержание кремнезёма, глинозёма и вредных примесей (серы и фосфора).

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.

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.

Флюсовое сырьё — это. Что такое Флюсовое сырьё?

Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.

• Флюоритовые руды
• Фойяит

Смотреть что такое «Флюсовое сырьё» в других словарях:

Минеральные ресурсы Еврейской автономной области — На территории Еврейской автономной области выявлены и разведаны месторождения более 20 видов полезных ископаемых, в том числе крупные месторождения железа, марганца, олова, золота, графита, брусита, магнезитов, цеолитов, стройматериалов, имеются… … Википедия

Доломит — [по фам. Доломье] 1. М л, CaMg(CO3)2. Mg часто замещается Fe2+ и реже Mn2+, Co, Pb и Zn. Разнов.: грейнерит (содер. Mn) и броссит (содер. Fe). Триг. К лы ромбоэдрические, призм., таблитчатые. Дв. по <0001>, <10 0>, <11 0>, редко по <10 1>и <02 … Геологическая энциклопедия

Кузнецкий угольный бассейн — Кузбасc, один из крупнейших угольных бассейнов CCCP и мира, вторая после Донецкого басс. угольная база CCCP. Б.ч. бассейна находится в пределах Кемеровской обл., незначит. часть в Новосибирской обл. РСФСР. Общие сведения. Пл.… … Геологическая энциклопедия

Флюсы доменной плавки. Известняк. Месторождения известняка

Флюсами называются добавки, вводимые в доменную и агломерационную шихту для снижения температуры плавления пустой породы шихтовых материалов и придания доменному шлаку необходимого состава и Физических свойств, обеспечивающих очистку чугуна от серы и нормальную работу печи.

В зависимости от состава вносимой в печь пустой породы флюсы бывают основные, кислые и глиноземистые. Но так как в подавляющем большинстве случаев пустая порода руд кремнеземистая, а индекс основности шлака (отношение суммарного содержания основных оксидов к суммарному содержанию кислотных) должен составлять 0,9-1,4, то наиболее широко и часто применяется основный флюс, т.е. породы и материалы, содержащие СаО и и обладающие необходимыми физическими свойствами.

В доменном производстве практически единственным видом основного флюса является известняк, представляющий собой природную форму минерала кальцита — СаСO₃. Чистый кальцит содержит 56 % СаО и 44 % SiO₂. Так как кальцит в чистом виде не встречается, а сопровождается небольшими количествами кремнезема и глинозема, то качество известняка можно определить суммарным содержанием (SiO₂ + Al₂O₃). Вредными примесями известняка являются сера и фосфор, однако содержание серы обычно низкое, и она удаляется в процессе плавки, в то время как фосфор полностью переходит в чугун и поэтому более опасен.

Наряду с обычным широко применяется доломитизированный известняк, представляющий собой изоморфную смесь кальцита СаС0₃ и доломита СаС0₃ x MgC0₃. Содержание оксида магния в нем составляет обычно от 4 до 17% (при дальнейшем увеличении содержания магния, через ряд промежуточных стадий доломитизированный известняк переходит в доломит). Применение доломитизированного известняка вызвано необходимостью повысить в шлаке содержание Мg0 до 6—8 %, что увеличивает его подвижность и стабильность физико-химических свойств при изменении температуры и состава. Цвет чистых известняков обычно белый или светло-серый, однако существуют и другие вариации. Например, примеси органических веществ окрашивают карбонат кальция в тёмно-серый и чёрный цвета, а окислы железа — в коричневый, жёлтый и красный.

Фотографии обычного известняка слева (Щуровский, Донецкая обл., Украина) и доломитизированного известняка справа

Известняк является прочным, плотным материалом, который можно загружать в доменную печь после отсева мелких фракций. Производство офлюсованного агломерата резко изменило требования к физическим свойствам флюса и дало возможность использовать непрочные, дробящиеся мелкие материалы. Поэтому в качестве флюса агломерационной шихты начали применять известняк-ракушечник, отсевы обычного известняка.

Кондиционными требованиями к известнякам устанавливаются нижние пределы содержания оксидов кальция и магния, содержание нерастворимого остатка (SiO₂ + Аl₂0₃), верхний предел содержания фосфора и серы и размер куска (для доменного флюса).

Для известняков, загружаемых непосредственно в доменную печь, устанавливают верхний и нижний пределы крупности. Верхний предел составляет 80 (редко 130), а нижний — 25 мм. Известняки, поставляемые на аглофабрики, должны иметь крупность частиц 0—25 мм, поскольку они все равно подвергаются дроблению до 0—3 мм.

При оценке качества известняка нужно учитывать, что часть его основных оксидов (СаО и МgО) будет израсходована на шлакование собственной пустой породы, т.е. нерастворимого остатка. Поэтому качество флюса можно оценить его флюсующей способностью, под которой понимают содержание свободных основных оксидов, т.е. оксидов, используемых для шлакования пустой породы шихты.

Если в известняке содержится R % нерастворимого остатка, то содержание карбонатов будет

а в них основных оксидов (по стехиометрическому соотношению)

МеО = 0,56(100 — R).

При основности шлака О_ш на шлакование пустой породы руд их останется

где Ф — флюсующая способность известняка.

В обычных условиях плавки, когда О_ш = 1,0, она равна

Ф = 56 — 1,56R.

Как видно из приведенной формулы, R резко снижается при возрастании

Месторождения известняка есть во всех районах практически во всех районах Украины, запасы их достаточны, хотя в некоторых местах отмечается нехватка доломитизированного флюса.

Фотография залегания известняка

Еленовское месторождение (близ г. Донецка) дает известняки: обычный (51—54 % СаО) и доломитизированный (до 14 % Мg0), чистые по сере и фосфору (0,04 % S и 0,61 % Р). Здесь же расположены Новотроицкое и Каракубское месторождения аналогичных флюсов.

Фотография Докучаевского карьера Еленовского месторождения известняка

В Крыму расположены месторождения Балаклавское (около 54 % СаО) и Камыш-Бурунекое (около г. Керчь). Последнее дает известняк-ракушечник, мелкий и рассыпающийся, используемый как флюс при производстве агломерата и окатышей.

В России имеются следующие месторождения: Пикалевское (235 км от г. Череповец), Студеновское, (возле г. Липецк), Агаповское (возле г. Магнитогорск) и другие, которые поставляют известняки вполне удовлетворительного качества.

Кислые флюсы применяются только при высоком содержании в руде глинозема для снижения его содержания в шлаке. Роль такого флюса выполняет бедная железная руда с кремнеземистой пустой породой. Еще реже, при необходимости повысить содержание Аl₂0₃ в шлаке, применяется глиноземистый флюс, для чего используют тоже бедные железные руды, но с глиноземистой пустой породой.

Флюсовое сырьё — Горная энциклопедия

Флюсы (нем. Fluβ, букв. — поток, течение * a. flux raw materials; н. Fluβmittelrohstoffe; ф. materiaux de flux; и. Productos crudos de fundente, materia prima de fundente), — природные соединения, добавляемые при металлургич. переделе руд c целью образования легкоплавких шлаков для более лёгкого удаления посторонних примесей. B качестве флюса обычно выбирают материал c хим. свойствами, противоположными хим. свойствам пустых пород в рудах. Pазличают флюсы кислые, основные и нейтральные.

При металлургич. процессах получения чёрного металла (чугуна, стали) используются кислые и основные флюсы. Kислые флюсы — природные соединения, содержащие кремнезём (кварц, кварцевый песок, кварцит и др.), применяются сравнительно редко, т.к. большинство жел. руд и почти все сорта минерального топлива (кокс, антрацит) имеют кремнистую или кремнисто-глинозёмную (кислую) пустую породу. Для их флюсовки требуются обычно основные флюсы. K ним относятся соединения, содержащие оксиды кальция, магния, железа и др. металлов (известняк, доломит, сода и др.). Широкое применение их в чёрной металлургии обусловлено тем, что для флюсовки пустой породы руд и золы кокса требуется значит. кол-во основных оксидов. Kроме того, большинство производств. процессов направлено на удаление вредных примесей, к-рые можно вывести из расплава полностью или частично при работе на основных шлаках. Для образования последних необходимы значит. добавки основного флюса. Bажнейшее требование, предъявляемое к ним,- низкое содержание кремнезёма, глинозёма и вредных примесей (серы и фосфора).

Известняки, применяемые в качестве флюса, стандартизированы. OCT 1463-80 распрост- раняется на известняки, используемые в доменной шихте в составе агломерата и окатышей, a также в кусковом виде. B 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 произ-вах, a также в кусковом виде в шихте мартеновских печей. 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. При коксовой доменной плавке часть известкового флюса может быть заменена доломитом. Допускается замена на 20-25%, что даёт улучшение физич. свойств шлака.

B качестве нейтрального флюсa 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. Oграниченное применение его в металлургии по сравнению c флюсовым известняком объясняется относит. дороговизной, незначит. запасами и неблагоприятной географией размещения.

Tребования к качеству плавиково-шпатовых концентратов, используемых в цветной и чёрной металлургии, регламентирует ГОСТ 7618-83. Применяются как флюс концентраты марок ФК-95A и ФК-95Б при выплавке высоколегир. сталей и сплавов спец. 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 низколегир. 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.

Гл. разрабатываемые м-ния Ф. c. (основных флюсов): Cокольско-Cитовское, Aккермановкое месторождение, Гальянское и Aгаповское (флюсовые известняки) в РСФСР, Eленовское, Kаракубское, Hовотроицкое и Псилерахское (флюсовые обычные и доломитизир. известняки) на Украине, Южно-Tопарское (флюсовые известняки) в Kазахстане. Флюсовый доломит выпускает Данковский доломитный комбинат в соответствии c техн. условиями ТУ 14-16-08-84.

B CCCP на нач. 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%). Ha долю этих республик приходится более 97% общесоюзной добычи, к-рая ведётся открытым способом. Ф. c. обогащается по двум технол. схемам: без промывки (дробление и рассев на требуемые классы) и c промывкой (дробление, грохочение, промывка, обезвоживание). Ha зарубежных предприятиях применяют наряду c промывкой обогащение в тяжёлых средах, флотацию, фотоэлектронную сепарацию и др.

A. C. Mашкин.

Источник: Горная энциклопедия на Gufo.me

Металлургические флюсы

Боксит ускоряет образование шлаков. При этом создается необходимый уровень вязкости сырья, формируемого в мартеновских печах. Al₂O₃, SiO₂, Fe₂O₂ – составляющие материала. Кремнезем влияет на футеровку агрегата, снижая её стойкость. При этом объём шлака увеличивается. Оптимальное количество соединения в боксите — 10 – 12 %. Глинозем оказывает положительное воздействие на шлак. Благодаря нему достигается необходимый эффект.

При перевозке и хранении боксита важно обеспечить уровень влажности сырья, не превышающий двадцати процентов, чтобы защитить груз от непредвиденных потерь. Перед началом использования, его нужно хорошо просушить. Необходимо тщательно провести эту процедуру, так как излишки влаги снизят полезные свойства боксита. Затем его помещают в сталеплавильную установку для увеличения скорости образования шлака.

Выделяют различные марки боксита, отличающиеся своими свойствами. К примеру, Б-6 содержит от 37 % Al₂O₃. При этом содержание серы и P₂O₃ не превышает 0,2 % и 0,6 % соответственно. SiO₂ и Al₂O₃ больше 2,1 процента.

Еще один вид флюса — это шамотный бой. Электрические сталеплавильные агрегаты — его основное место применения. В дуговых печах шамотный бой влияет на уровень вязкости шлака. Такой эффект достигается за счет отсутствия оксидов железа и воды. Однако. Содержащийся в шамотном бое кремнезём из-за своего количества может увеличить количество шлака. Кроме него, в состав флюса входит от тридцати до сорока процентов Al₂O₃ и SiO₂, менее 1 % Fe₂BO₃.

Следующий вид — известняк используется в больших объёмах. Это природный вид кальцита. Такое количество флюса при производстве продукта скрап-рудным процессом снижает температуру в режиме конвертерной плавки. При повышении температуры кальцит диссоциирует следующим образом:

Здесь приставлена химическая реакция, происходящая в мартеновской печи при завалке плавки. Как показано на рисунке, известняком поглощается тепло. Но наилучший эффект достигается за счет извести, так как тепловой баланс улучшается. Но известь обладает особыми свойствами, требующих больших затрат на её хранение и производство. Поэтому для мартеновских отделений, работающих в скрап-рудном режиме используют известняк. Он не требует особых условий хранения и доступен в больших количествах. Начальный период плавки отличается высоким уровнем тепла, так как факел нагревает ванну.

После того, как происходит подача известняка, температура снижается, поэтому следует принять дополнительные меры. Содержимое ванны перемешивается с углекислым газом. Он выделяется при диссоциации кальцита. Это позволяет улучшить теплопередачу между факелом и ванной. Почти половина от общего количества кислорода используется для того, чтобы окисление произошло быстрее. Однако, известь более качественный продукт, прошедший дополнительную обработку, позволит существенно снизить затраченное время на процесс плавления. Поэтому в процессе доводки используют ее.

Еленовское и Новортоицкое месторождение обеспечивает известняком Юг Украины. Флюс, использующийся на предприятиях это региона, содержит 0,01 % фосфора, 0,04 % серы, 2 — 4 % оксида серы и алюминия и до 54 % оксида кальция. Другой вид известняка смешанный с доломитом содержит около 14 % оксида магния.

Продукт термической обработки известняка называют известью. Процесс обжига проходит в трубчатых, шахтных, а также в печах с кипящим слоем. Содержание топлива оказывает влияние на получившийся продукт. Например, при использовании сернистого кокса в извести можно обнаружить до 0,3 % серы. Такая сера слабо справляется с ролью десульфуратора. Оптимальным топливом для получения извести, с низким содержанием серы, является природный газ.

Обжиг определяет металлургические параметры извести. Если обжиг был произведен «мягким способом», при котором её быстро нагревают до максимальной температуры и быстро понижают температуру, то в ней буде больше пор и трещин. Такой флюс быстро растворяется в шлаке. Важно не допускать процесса перекристаллизации, он происходит, если известь слишком долго находится под воздействием высоких температур. Металлургические свойства такой извести оставляют желать лучшего, так как ее скорость растворения низкая.

Известь гигроскопична, уже на воздухе она поглощает влагу из атмосферы. В результате химической реакции образуется Ca(OH)₂.Такая известь не пригодна к использованию в металлургии. На диссоциацию полученного соединения уйдет больше топлива. Большое количество водорода низкое количества порошка гидроксида кальция — типичный результат использования гидратированной серы.

Чтобы этот флюс не поглощал влагу, нужно создать специальные условия. Для хранения извести подойдет бункер закрытого типа. При этом полезные свойства извести сохраняет на протяжении первых суток до подачи в сталеплавильный агрегат. Чтобы избавиться от последствий хранения извести на открытом воздухе, в металлургии применяют «недопал». Это продукт частичного обжига известняка. Его химический состав — 10 – 14 % CO₂, Ca — до 85 %, и 4 % SiO₂. Такое соотношение снижает гигроскопичность.

Оптимальный размер блока извести не должен превышать 150 мм в мартеновских печах. Конвертерный метод плавки стали требует куски размером от 10 до 50 мм. Эти размеры позволяют флюсу полностью раствориться в шлаке.

Флюорит — это природная форма существования плавикового шпата (CaF₂). Он повышает скорость растворения извести, формируя подвижный высокоосновной шлак. Такой результат достигается за счет химического состава флюса. Плавиковый шпат содержит от 90 до 95 % CaF₂ и менее 5 % SiO₂.

Однако, слабое распространение и высокая стоимость снижает круг его применения. Основной ареал применения плавикового шпата дуговые электросталеплавильные печи, при выплавке стали. В минимальных количествах его используют в производстве стали. При этом оно должно проходить кислородных конвертерах на основе двух-шлаковой технологии. Содержание флюса не должно превышать 2 % от массы металла.

Известняк как флюс — Справочник химика 21

Производство чугуна. В процессе производства чугуна железная руда (обычно в виде агломерата или окатышей) загружается в смеси с восстановителем (коксом) и флюсующим материалом (известняком) в большую вертикальную печь, называемую доменной. Горячий воздух вдувается в нее через несколько фурм, расположенных по окружности вблизи донной части печи. (Отсюда и английское название доменной печи — дутьевая печь .) На разных горизонтах печи осуществляется ряд реакций. [c.305]

ИЗВЕСТНЯКИ — осадочные горные породы, состоящие в основном из минерала кальцита СаСОз. И. всегда содержат значительное количество различных примесей, обусловливающих чистоту цвета и температуру разложения И. при обжиге. Увеличивая постепенно количество примесей магния, И. переходит через ряд промежуточных разновидностей в доломиты с увеличением содержания глинистых частичек —в мергели, а затем в известковистые глины с увеличением количества грубых частичек— в песчаники. При перекристаллизации под воздействием высокой температуры И. превращаются в мрамор. И. чаще всего образуются на дне морей в результате накопления органических остатков или осаждения СаСОз из морской воды. И. составляют приблизительно 20% от общего количества осадочных пород. И. широко используются в различных отраслях народного хозяйства как сырье для производства извести, как строительный материал, флюсы в металлургическом производстве, для производства цементов, известкования кислых почв, получения углекислого газа СО2, в производстве соды, для скульптурных работ, в полиграфическом производстве для изготовления литографского камня и др. [c.102]

Оксиды кремния, алюминия и другие оксиды, содержащиеся в шихте, взаимодействуют с оксидом кальция, который образуется при разложении известняка (флюса) [c.286]

Процесс заключается в сжигании шихты, состоящей из медистого колчедана, кокса, кварца и известняка (флюс). [c.25]

Особенно много газовой серы получается из отходящих газов при плавке медистого колчедана в ватержакетных печах. При этом в виде элементарной серы можно извлечь до 80% 5, содержащейся в колчедане. Главным компонентом медистого колчедана является пирит РеЗа, содержание СиЗ в колчедане до 4%. Шихта, составленная из медистого колчедана, кокса, кварца и известняка (флюс), при обжиге в ватержакетной печи постепенно про- [c.55]

Шихта, состоящая из медистого колчедана, кокса, кварца и известняка (флюс), при обжиге в ватержакетной печи постепенно проходит четыре зоны. В первой зоне (зона подсушки) шихта прогревается до 550 °С, в следующей зоне — до 800 °С. Во второй зоне при нагревании шихты протекает реакция [c.49]

Сверху в доменную печь загружают железорудные материалы с содержанием железа 54-55% (агломерат, окатыши), горючее (кокс), флюсы (известняк, доломит, флюорит и другие компоненты доменной шихты), а образующийся в процессе доменной плавки газ отводят. Верхняя часть доменной печи называется колошником, поэтому и газы называют колошниковыми. [c.10]

При плавке медистого колчедана, содержащего в основном РеЗг и 4% Си5, в ватержакетных печах извлекается до 80% элементной сб ры. В ватержакетной печи сжигается шихта, состоящая из медистого колчедана, кокса, кварца и известняка (флюс). При этом сначала шихта подсушивается, а при 800° С протекает реакция [c.38]

Вспомогательные материалы кокс (иногда природный газ), воздух, обогащенный кислородом, флюсы (известняк, доломит). [c.179]

Медь чаще исего получают и з сульфидных руд, содержащих до 3% Си. I3 связи с малым содержанием меди руду подвергают обогащению посредством флотации (см. гл. XIX, 7), Обогащенную руду подвергают обжигу, в результате которого удаляется основная масса серы, а железо окисляется до РегОз и содержание меди в шихте увеличивается. Обожженную руду с добавкой флюсов (известняк, песок) переплавляют, в результате чего она разделяется на тяжелый штейн, состоящий главным образом из U2S, и легкий шлак, в состав которого переходит основная масса железа. Через жидкий штейн продувают воздух, в результате чего часть U2S переходит в uaO [c.323]

Карбонат кальция — главная составная часть известняка, мела, мрамора. Известняк служит для производства извести (негашеной, гашеной и хлорной). В значительных количествах известняк расходуется в металлургии в качестве флюса. Известняками (щебенкой) укрепляют дороги, уменьшают кислотность почв. [c.423]

Если минеральные составляющие кокса в первом приближении балласт, то сера, которая обязательно присутствует в любом угле и на 80% переходит в кокс, является самым вредным элементом. Сера переходит в чугун, а из чугуна в сталь, ухудшая ее качество. От серы в доменной печи избавляются также путем добавления флюса — известняка. До- [c.11]

В больших количествах известняки используются в качестве флюсов в металлургических процессах, а также для производства цемента и стекла. [c.104]

К числу силикатных материалов, имеющих важное применение, относятся стекло, фарфор, глазури, эмали и цемент. Обычное стекло представляет собой смесь силикатов в состоянии переохлажденной жидкости. Его получают сплавлением смеси карбоната натрия (или сульфата натрия), известняка и песка, обычно с некоторым количеством битого стекла того же состава, служащего флюсом. После того как поднимутся все пузырьки газа, прозрачный расплав выливают в формы или [c.534]

Известняки используются в настоящее время в различных производствах

Известняк — Википедия

стена, сложенная из известняка

Известня́к — осадочная, обломочная горная порода органического, реже хемогенного происхождения, состоящая преимущественно из карбоната кальция (CaCO₃) в виде кристаллов кальцита различного размера.

Известняк, состоящий преимущественно из раковин морских животных и их обломков, называется ракушечником. Кроме того, бывают нуммулитовые, мшанковые и мраморовидные известняки — массивнослоистые и тонкослоистые. При метаморфизме известняк перекристаллизуется и образует мрамор.

Входящий в состав известняка карбонат кальция способен медленно растворяться в воде, а также разлагаться на углекислый газ и соответствующие основания. Первый процесс — важнейший фактор образования карста, второй, происходящий на больших глубинах под действием глубинного тепла Земли, даёт источник газа для минеральных вод.

Известняк — широко распространённая осадочная порода, образующаяся при участии живых организмов в морских бассейнах. Это мономинеральная порода, состоящая из кальцита с примесями. Название разновидности известняка отражает присутствие в нём остатков породообразующих организмов, район распространения, структуру (например, оолитовые известняки), примесей (железистые), характер залегания (плитняковые), геологический возраст (триасовые).

Из известняков сложены целые горные цепи в Альпах, в Крыму, также широко распространён и в других местах. У известняка нет блеска, он обычно светло-серого цвета, но может быть белым или тёмным, почти чёрным; голубоватым, желтоватым или розовым, в зависимости от состава примесей. В известняке встречаются останки древних животных.

В России известняки обычны в центральных районах европейской части, а также распространены на Кавказе, Урале и в Сибири [1] .

Широко известны месторождения Русской платформы, известняки которых традиционно использовались для строительства и наружной отделки зданий. Сегодня же сырьевая база этих известняков, в том числе белых известняков мячковского горизонта, весьма ограничена [2] .

Одним из самых перспективных [источник не указан 489 дней] месторождений известняка считается открытое в 2015 году Ждановское месторождение (Оренбургская область), где в настоящее время [когда?] идёт промышленная добыча известняка «Сармат» [3] . Месторождение поставляет известняк с высокими качественными показателями, имеет крупные запасы и неглубокое залегание пластов [источник не указан 489 дней] .

Известняк широко применяется в качестве строительного материала, мелкозернистые разновидности используют для создания скульптур.

Обжиг известняка даёт негашёную известь — древний вяжущий материал, до сего времени применяемый в строительстве [4] . Одним из основных строительных материалов, получаемых из известняка, является известняковый щебень, который широко используется в дорожном строительстве и в производстве бетона. В металлургии известняк используется как флюс. Известняк используется в химической и пищевой промышленности: в производстве соды, минеральных удобрений, стекла, сахара, бумаги.

Ракушечник (ракушняк, ракушка) — строительный материал природного происхождения, известный с древних времен и популярный в южных регионах России, а также прибрежных районах Украины и Казахстана.

• в жилищном строительстве: кладка наружных стен и возведение внутренних перегородок;
• на хозяйственных объектах: сооружение подвалов, гаражей, ограждений, пр.;
• в оформлении ландшафта: подпорные стенки, фонтаны, гроты;
• при облицовочных работах: в виде плитки с обязательной предварительной её гидрофобизацией и полировкой.

Самые распространенные по степени прочности марки: М35, М25, М15.

Лёгким считается блок стандартных геометрических размеров 380 × 180 × 180 мм с прочностью на сжатие до 15 кг/см 2 . Стены из него выдерживают нагрузку при одноэтажном строительстве, возведение гаражей и хозяйственных объектов.

Двухэтажные дома предпочтительно возводить из камня марки М 25. И только самые износостойкие и прочные блоки (М 35) применяются для сооружения стеновых конструкций подвалов и цокольных частей фундаментов.

Флюсы сталеплавильных процессов

Флюсами называют материалы, которые вводят в состав шихты для формирования в сталеплавильных агрегатах шлаков, обладающих необходимым комплексом физических и технологических свойств. В качестве флюсов в основных сталеплавильных агрегатах чаще других применяются: известняк, известь, боксит, плавиковый шпат и др.

Известняк в больших количествах дается в завалку плавки при производстве стали в мартеновских печах скрап-рудным процессом, может также применяться в качестве охладителя конвертерной плавки.

Известняк является природной формой существования кальцита (CaCO₃). При высоких температурах кальцит подвергается термической диссоциации по реакции

Реакция (8.13) протекает с поглощением большого количества тепла. Поэтому для улучшения теплового баланса плавки значительно выгоднее применение извести. Однако, производство извести в количествах, которые требуются для работающих скрап-рудным процессом мартеновских цехов, а также хранение ее в сухом виде весьма затруднительно. Поэтому, когда в завалку мартеновских печей необходим большой расход оксида кальция, обычно используют известняк.

При выплавке стали в мартеновских печах известняк обычно дают в завалку. В начальном периоде плавки интенсивность передачи тепла от факела к ванне достаточно высока, что позволяет за приемлемое время компенсировать потери тепла, связанные с термической диссоциацией известняка. Перемешивание ванны выделяющимся при диссоциации CaCO₃ углекислым газом улучшает теплопередачу от факела к ванне. Кислород CO₂, используемый примерно на 50%, ускоряет окисление примесей ванны, что позволяет уменьшить расход железной руды. Но все это не позволяет в полной мере компенсировать затраты тепла на разложение известняка, поэтому использование в завалку качественной извести обеспечило бы существенное сокращение длительности плавки.

При доводке плавки интенсивность передачи тепла от факела к ванне уменьшается, поэтому для наведения шлака в этом периоде плавки обычно используют известь.

Металлургические предприятия Юга Украины используют известняк Еленовского и Новотроицкого месторождений, который содержит: 51 – 54 % CaO, 2 – 4% (SiO₂ + Al₂O₃), не более 0,04% серы и 0,01% фосфора. Доломитизированный известняк содержит до 14% MgO.

Известь получают в результате обжига известняка, который проводят в шахтных печах, вращающихся трубчатых печах, печах кипящего слоя и др. При использовании в качестве топлива для обжига известняка сернистого кокса содержание серы в извести может увеличиваться до 0,2 – 0,3%, что снижает ее ценность как десульфуратора. Высокое качество извести достигается при обжиге известняка с использованием природного газа.

Металлургические свойства извести в значительной мере определяются режимом обжига. Высокими свойствами обладает известь «мягкого обжига», которую быстро нагревают до высокой температуры и быстро охлаждают. В кусках такой извести присутствует большое количестве трещин и пор, что способствует высокой скорости растворения ее в шлаке. Если при обжиге известь длительное время выдерживают при высоких температурах, протекают процессы перекристаллизации, в результате чего металлургические свойства извести ухудшаются.

На воздухе известь активно взаимодействует с атмосферной влагой, превращаясь в гидрооксид кальция. Подача гидратированной извести в металлургические агрегаты нежелательна в связи дополнительными затратами тепла на термическую диссоциацию Са(ОН)₂. Кроме того, такая известь вносит в ванну сталеплавильного агрегата большое количество водорода, а мелкий порошок гидрооксида кальция в больших количествах выносится из рабочего пространства агрегата. Поэтому хранить известь рекомендуется в закрытых бункерах. Желательно также, чтобы от окончания обжига извести до подачи ее в сталеплавильный агрегат проходило не более суток.

Когда выполнение этих требований затруднительно, применяется «недопал» – продукт неполного обжига известняка, который содержит 80 – 85% CaO, до 4,0% SiO₂ и 10 – 14% CO₂. Такой материал медленнее поглощает влагу, чем полностью обожженная известь.

При доводке плавки в мартеновских печах известь может применяться в кусках размером до 150 мм. При выплавке стали в конвертерах рекомендуется использовать известь в кусках размером 10 – 50 мм, что обеспечивает достаточно полное растворение ее в шлаке и уменьшает вынос при продувке.

Боксит используется для ускорения шлакообразования и получения не-обходимой вязкости шлака при выплавке стали в мартеновских печах. Основными составляющими боксита являются Al₂O₃, Fe₂O₃ и SiO₂. Так, например, боксит марки Б-6 для мартеновского производства должен содержать не менее 37% Al₂O₃, не более 0,2% S, не более 0,6% (P₂O₅, Al₂O₃)/ SiO₂ >2,1.

Благоприятное влияние боксита на свойства шлака связано с наличием в нем глинозема. Отрицательной особенностью боксита является высокое содержание кремнезема, которое способствует увеличению количества шлака и понижению стойкости футеровки агрегата. Поэтому желательно использование боксита с содержанием кремнезема не более 10 –12%.

Обычно, чтобы избежать значительных потерь при транспортировке, боксит увлажняют, содержание влаги в нем может составлять 10 – 20%. Поэтому перед подачей в сталеплавильные агрегаты боксит должен подвергаться сушке.

Плавиковый шпат является природной формой существования флюорита (CaF₂). Обычно плавиковый шпат содержит 90 – 95% CaF₂ и не более 5% SiO₂.

Присадки плавикового шпата увеличивают скорость растворения извести, способствуя формированию подвижного высокоосновного шлака. Однако, дефицитность и высокая стоимость плавикового шпата ограничивает возможности широкого его применения. По этой причине плавиковый шпат применяется, главным образом, при выплавке стали в дуговых электросталеплавильных печах. Значительно реже в количествах до 1 – 2% от массы металла его применяют при производстве стали в кислородных конвертерах по двухшлаковой технологии.

ЭЛЬДАКО производство извести и мела | Флюс сталеплавильный

Значение флюсов в металлургии очень велико, так как от их присутствия зависит успешный ход плавки и получение металла требуемых качеств.

Пустая порода железных руд содержит наиболее часто избыток кремнезема (Si02), и чтобы образовать легкоплавкий шлак, в шихту добавляют в качестве флюса известняк СаС03 или доломит СаС03•MgC03.

Разжижая шлак и сообщая ему легкоплавкость, известковый флюс способствует ошлакованию золы и серы. На 1 т чугуна расходуется от 0,40 до 0,80 т известняка; на 1 т основной мартеновской стали — около 0,10—0,12 т известняка.

Качество конечного продукта и экономика выплавки напрямую зависят от характеристик извести. Это касается не только ее технологических свойств (как правило, это активность, т.е. содержание СаО + MgO, % и сроки гашения), но и содержание оксидов фосфора и серы.

Флюсы «ЭЛЬДАКО» более активны в расплаве, быстрее и эффективнее связывают удаляемые из расплава нежелательные примеси, значительно снижают энергозатраты на выплавку.

Источник http://firstdone.ru/raznoe/flyusovyj-izvestnyak-chto-eto-takoe.html

Источник

Источник