يتضمن صهر خام الحديد عادة نوعين رئيسيين: تلبيد الحمض ومركزات خام الحديد.
1. حمض تلبيد:
يتكون التلبيد الحمضي في المقام الأول من مركزات الحديد ومسحوق الحديد الغني الممزوج بعوامل الانصهار. معادن خام الحديد السائدة هي المغنتيت والهيماتيت ، مع الفياليت (2FeO • SiO2) والكيرششتاينيت (CaO • FeO • SiO2) كمعادن ربط رئيسية.
يظهر خام الحديد الملبد الحمضي قوة ميكانيكية عالية ويحتوي على أكسيد الحديديك الكبير (FeO) ، مما يؤدي إلى ضعف قابلية الاختزال ومقاومة درجات الحرارة. يتطلب صهر هذا النوع من خام الحديد كمية كبيرة من الحجر الجيري.
2. مركزات خام الحديد:
يتم الحصول على مركزات خام الحديد من خام الحديد الفقير من خلال الطحن والفصل لإنتاج مسحوق حديد عالي الجودة. يمكن تصنيف هذه المركزات إلى مركز مغناطيسي ومركز أحجار الهيماتيت ومركز ليمونيت ، بناء على مكونات خام الحديد. يمكن أيضا تصنيفها على أنها تركيز مغناطيسي ضعيف ، وتركيز مغناطيسي قوي ، ومركز تعويم ، ومركز جاذبية.
عادة ما يتم اشتقاق تركيز المغنتيت من الخامات المغناطيسية من خلال الفصل المغناطيسي. يتم الحصول على تركيز الهيماتيت من خلال فصل الجاذبية أو فصل التعويم أو الفصل المغناطيسي عالي الكثافة أو مزيج من هذه الطرق. يتم الحصول على تركيز الليمونيت عن طريق فصل الجاذبية أو الفصل المغناطيسي عالي الكثافة أو التكليس الممغنط متبوعا بالفصل المغناطيسي.
عند النظر في مركزات الحديد للصهر ، هناك أربعة جوانب رئيسية حاسمة:
1. نسبة عالية من الحديد: يجب أن يحتوي تركيز المغنتيت على أكثر من 65٪ من الحديد ، وتركيز الهيماتيت على 60٪ ، وتركيز الليمونيت على 50٪ ، مع تقلبات محتوى الحديد في حدود 0.5٪.
2. محتوى رطوبة منخفض: يجب أن يحتوي مركز المغنتيت بشكل مثالي على رطوبة أقل من 10٪ ، بينما يجب أن تحتوي مركزات الليمونيت والهيماتيت على أقل من 12٪.
3. حجم الجسيمات الموحد: يجب أن يحتوي تركيز الحديد المستخدم في إنتاج الحبيبات على أكثر من 70٪ من الجسيمات أقل من 0.074 مم ، مع مساحة سطح محددة تتراوح بشكل مثالي بين 1200 إلى 2000 سم 2 / جم.
4. شوائب منخفضة: يجب أن تحتوي مركزات الحديد على الحد الأدنى من الشوائب مثل الكبريت والفوسفور والرصاص والزرنيخ والزنك والنحاس. يتم تحديد نطاقات محتوى الشوائب المقبولة لكل عنصر.
تؤثر عدة عناصر سلبا على صهر خام الحديد ، بما في ذلك الكبريت والفوسفور والبوتاسيوم والصوديوم والرصاص والزرنيخ والزنك والتيتانيوم والنحاس. يمكن أن تؤدي هذه العناصر إلى مشكلات مختلفة مثل الهشاشة الساخنة أو الباردة ، وزيادة تعقيد وتكلفة عمليات صناعة الصلب ، والأضرار المقاومة للحرارة ، والآثار البيئية.
يعد التحكم في مستويات هذه العناصر الضارة في خام الحديد أمرا بالغ الأهمية لتحسين عمليات الصهر وتحسين أداء المنتج وزيادة الربحية لمؤسسات الصهر.