Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследования 11
1.1 Особенности химического и минералогического состава сидеритовой руды Бакальских месторождений 11
1.1.1 Сидеритовые руды и их месторождения 11
1.1.2 Месторождения сидероплезитовой руды Южного Урала 14
1.2 Технологии прямого получения железа из руд 17
1.2.1 Преимущества способов прямого получения железа из руд 21
1.2.2 Внедоменные способы получения железа из руд 22
1.3 Разработанные способы переработки сидероплезитовой руды Бакальских месторождений 23
1.3.1 Обогащение руды 23
1.3.2 Доменный передел руды и концентратов 31
1.3.3 Альтернативные технологии переработки руды для получения чугуна и железа 32
1.3.3.1 Получение чугуна в электрической печи 32
1.3.3.2 Получение чугуна в печи с вращающимся подом 35
1.3.3.3 Пирометаллургические методы прямого получения железа 37
1.3.4 Принципы рациональной переработки бакальских сидероплезитовых руд 41
1.4 Существующие представления о механизме твёрдофазного восстановления металлов в оксидах 42
1.4.1 Общие проблемные вопросы существующих теоретических схем восстановления 46
1.4.2 Разрабатываемый электрохимический механизм восстановления.. 49
1.5 Выводы по главе 1 52
ГЛАВА 2. Превращения в кристаллической решётке при обжиге сидероплезита 54
2.1 Объекты и методы исследования 54
2.2 Термодинамическая прочность карбонатов, составляющих сидероплезит 57
2.3 Дериватографический анализ процесса диссоциации руды 60
2.4 Изучение влияния размеров частиц руды на процесс диссоциации... 62
2.5 Анализ продуктов диссоциации 67
2.6 Обсуждение результатов исследования превращений в кристаллической решётке сидероплезита при обжиге 69
2.7 Заключение по главе 2
ГЛАВА 3. Твердофазное восстановление железа в сидероплезитовой руде 73
3.1. Объекты и методы исследования 73
3.2. Термодинамический расчёт условий твердофазного восстановления железа
3.3 Дериватографический анализ карботермического восстановления железа 84
3.4 Результаты экспериментов по восстановлению железа 87
3.5. Заключение по главе 3 93
ГЛАВА 4. Разделение продуктов металлизации
4.1 Получение металлизованного материала 94
4.2 Механическое разделение восстановленного железа и оксидов невосстановленных металлов 4.2.1 Подготовка и исследование проб металлизованного материала 96
4.2.2 Исследования продуктов гравитационного фракционирования под стереомикроскопом 99
4.2.3 Микрорентгеноспектральные исследования продуктов металлизации 103
4.2.4 Изучение возможности повышения степени контрастности гравитационных свойств металлической и оксидной фаз 110
4.2.5 Исследования продуктов металлизации после валковой дробилки под стереомикроскопом 112
4.2.6 Заключение о результатах механического разделения продукта металлизации 1 4.3 Жидкофазное разделение продукта металлизации в расплавах металла 115
4.4 Разделение продукта металлизации в шлаковом расплаве 118
4.5 Заключение по главе 4 121
ГЛАВА 5. Теоретический анализ результатов и технологические рекомендации 122
5.1 Теоретический анализ результатов твёрдофазного восстановления 122
5.2 Электрохимическая природа механизма восстановления 127
5.3 Практические рекомендации по использованию железо-магнезиального композита 133
5.4 Расчет экономического эффекта при использовании продукта металлизации в качестве железо-магнезиального флюса 138
5.5 Выводы по главе
5 1 6. Основные выводы по диссертации 141
7. Список литературы .
