ФГБУН «Институт машиноведения имени Э. С. Горкунова УрО РАН» (ИМАШ УрО РАН), Екатеринбург, Россия:

Н. А. Бабайлов, старший научный сотрудник Лаборатории прикладной механики, канд. техн. наук, эл. почта: n.a.babailov@urfu.ru

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия:
Ю. Н. Логинов, профессор кафедры обработки металлов давлением, докт. техн. наук

ЗАО «Спайдермаш», Екатеринбург, Россия:
Л. И. Полянский, директор

Представлены результаты экспериментальных исследований, проведенных на двух видах шлакообразующих материалов, широко используемых в черной металлургии: металлургической извести (оксида кальция СаО) и оксида магния (мягкообожженный магнезит или брусит, MgO). Определено, что эти материалы хорошо компактируются методом «сухого» брикетирования (без связующего и влаги) с получением достаточно прочных брикетов. Изучено влияние технологического параметра валкового брикетирования — зазора между рабочими валками (бандажами) брикетировочного пресса на плотность, открытую пористость и относительную производительность валкового пресса. Изучена вероятность появления трещин на поверхности и в объеме брикета. Определены зависимости текущей плотности брикетируемого материала (СаО и МgО) от давления прессования, так называемые компрессионные кривые. Определено изменение плотности брикета от величины зазора между валками пресса, равной толщине перемычки между брикетами. Представлено влияние величины зазора между валками на относительные производительности валкового пресса по массе и объему. Определена относительная производительность, приведенная к одному получаемому брикету. Полученные результаты аппроксимированы простыми математическими функциями. Плотность брикетов представлена показательной функцией, а результаты по открытой пористости магнезиальных брикетов и относительной производительности валкового пресса — экспоненциальными функциями.

Работа выполнена в рамках темы № 0391-2016-0001 (АААА-А18-118020790140-5) и при частичной финансовой поддержке постановления № 211 Правительства Российской Федерации, контракт № 02.A03.21.0006.

1. Bizhanov A. M., Aubertot C. Sintering and Briquetting Synergy in Blast Furnace Smelting // Metallurgist. 2021. Vol. 65. P. 699–712.
2. Agrawal R. K., Pandey P. K. Productive recycling of basic oxygen furnace sludge in integrated steel plant // Journal of Scientific and Industrial Research. 2005. Vol. 64, Iss. 9. P. 702–706.
3. Tripathy H. K., Murthy B. V. R., Swamy Y. V., Mohanty J. N., Tripathy A. K. Briquetting of steel plant wastes suitable for charging in blast furnace // Journal of Mines, Metals and Fuels. 2008. Vol. 56. No. 1-2. P. 28–32.

4. Babailov N. A., Polyanskii L. I., Loginov Y. N. Briquetting Metallurgical Lime Screenings and Parameters Making it Possible to Improve Process Efficiency // Metallurgist. 2016. Vol. 60. P. 576–580.
5. ТУ 3821-001-50316524–2004. Прессы брикетировочные валковые серии ПБВ.
6. ТУ 21-05764417-276–96. Известь металлургическая.
7. Бабайлов Н. А., Логинов Ю. Н., Полянский Л. И. Характер уплотнения мелкодисперсных материалов при валковом брикетировании в ячейках различной формы // Черные металлы. 2021. № 2 (1070). С. 39–44. DOI: 10.17580/chm.2021.02.07.
8. Бабайлов Н. А., Логинов Ю. Н., Полянский Л. И. Определение приведенного угла захвата при валковом брикетировании мелкодисперсных материалов // Черные металлы. 2020. № 2. С. 52–56.
9. Демидов К. Н., Ламухин А. М., Шатилов О. Ф. и др. Выплавка стали в конвертерах с использованием флюсов с высоким содержанием оксидов магния // Новые огнеупоры. 2005. № 5. С. 13–21.
10. Kashcheev I. D., Terent’ev E. A., Demidov K. N., Borisova T. V., Maryasev I. D. Properties and structure of magnesia modifiers for converter slags // Refractories and Industrial Ceramics. 2007. Vol. 48, Iss. 1. P. 17–22.
11. Osipov V. A., Kungurtsev V. N., Stepanova E. V., Timofeeva Z. G., Bosyakova N. A. Composition and fabrication of magnesia briquettes from refractory scrap for repairing the lining of oxygen converters // Refractories and Industrial Ceramics. 2005. Vol. 46, Iss. 2. P. 87, 88.
12. Li X. F., Liu Y. Q., Li H., Jiang Y., Ma H. W. Effects of briquette forming condition on the extraction of magnesium from calcined magnesite via vacuum aluminothermic reduction // Materials Science Forum. 2016. Vol. 849. P. 168–172.
13. Jarnerud T., Karasev A. V., Jönsson P. G. Briquetting of wastes from pulp and paper industries by using AOD converter slag as binders for application in metallurgy // Materials. 2019. Vol. 12, Iss. 18. No. 2888. P. 1–12.
14. Lanzerstorfer C., Brunner C. Agglomeration of iron-bearing fines: Selection of the binder for optimal briquette strength under various environments // METAL 2020 – 29^th International Conference on Metallurgy and Materials, Conference Proceedings. 2020. P. 31–36.
15. De Gisi S., Romaniello L., Dalessandro M., Todaro F., Notarnicola M. Recovery of iron rich residues from integrated steel making process by hydrated lime/molasses pressurised cold agglomeration // Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 233. P. 830–840.
16. Zhang Z., Lian F., Ma L., Jiang Yu. Effects of quicklime and iron tailings as modifier on composition and properties of steel slag // Journal of Iron and Steel Research International. 2015. Vol. 22. P. 15–20.
17. ГОСТ 25471–82. Руды железные, агломераты и окатыши. Метод определения прочности на сбрасывание. — Введ. 01.07.1983.
18. ГОСТ 26450.1–85. Породы горные. Метод определения коэффициента открытой пористости жидкостенасыщением. — Введ. 01.07.1986.