Известняк флюсовый применяется в металлургии, его использование увеличивает эффективность и качество выплавки рудного материала.
Состав и свойства 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
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.
Запасы и месторождения сырья
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.
