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.