4.2.2. Цель подготовки руд к металлургическому переделу

Экономическая эффективность металлургической переработки руд, в конечном счете, характеризуется себестоимостью металла (С_м), которая равна сумме расходов по следующим статьям:

С_м =С_р + С_д +С_эн +Р_пп +Р_уп, (4.1)

где С_р - стоимость рудного сырья, руб/т металла; С_д - стоимость добавок (флюсов, химических реагентов, легирующих материалов и др.); С_эн - стоимость израсходованной энергии (тепловой, электрической) для осуществления собственно металлургического процесса; Р_пп - расходы по переделу (зарплата, расходы на амортизацию основных средств, ремонт оборудования, на транспорт и др.); Р_уп - расходы на управление цехом и предприятием.

Анализ показывает, что решающий вклад в себестоимость металла вносят первый и третий члены выражения (4.1). К примеру, относительные значения статей, составляющих себестоимость 1 т чугуна, равны: С_чуг= 100% = 41 + 1 + 50 + 7 +1. Здесь: 41% - это стоимость рудного сырья (агломерата, окатышей), а 50% - это стоимость топлива - кокса.

Стоимость рудного сырья в себестоимости 1 тонны металла равна произведению удельного расхода руды (Р_р) на цену руды на месте потребления (Ц_р): С_р = Р_р^●Ц_р. Эта цена складывается из

• стоимости добычи (подземная или открытая),

• стоимости подготовки руды к металлургическому переделу,

• стоимости транспортировки ее от места добычи до металлургического завода.

Кроме перечисленных факторов отпускная цена будет зависеть еще от запасов месторождения и мощности горно-обогатительного комбината - чем они больше, тем дешевле получается руда.

Металлургическая ценность рудного материала, которая определяет затраты в цехе на его металлургическую переработку (прежде всего - энерге­тические затраты), зависит в основном от химико-минералогического состава подготовленной руды: содержания металла, пустой породы, вредных и полезных примесей, способности обеспечивать высокую скорость химических процессов.

Рис 4.4. Влияние содержания металла

в рудном материале на стоимость руды (С),

энергетические затраты (С_эн),

себестоимость металла (С_мет )

СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛА В РУДЕ

Чем полнее осуществляют подготовку руды к металлургическому переделу, тем меньше оказываются энергетические затраты на ее переработку, но тем дороже получается такой подготовленный рудный материал. На рис. 4.4 приведен характер изменения указанных параметров, а также конечной себестоимости металла только в результате одной операции по подготовке - обогащения руды.

При увеличении содержания металла в руде от α до β сравнительно небольшие затраты на ее обогащение +∆С_р существенно перекрываются экономией в энергетических затратах при металлургическом переделе (на плавление меньшего количества шлака, на меньший расход химических реагентов и др.) -∆С_эн. Очевидно, что для каждого типа руды должна быть найдена оптимальная глубина обогащения, при которой получается минимальная себестоимость металла.

Предварительная подготовка значительно расширяет запасы рудного сырья, так как становится рентабельным извлекать металлы из таких горных пород, которые в «сыром» - естественном - состоянии непригодны для металлурги­ческого передела по экономическим соображениям.

Из различных операций по подготовке руды главной является обогащение, в результате которого значительно (в несколько раз) уменьшается содержание в рудном материале пустой породы и резко повышается концентрация полезного элемента.

Однако обогащение руд возможно только после предварительного дробления и измельчения. Как правило, эти операции сопровождаются разделением дроблёных и измельчённых материалов на фракции методами грохочения и классификации.

В ряде случаев значительно удешевляет металлургический передел предварительное удаление из руды гидратной влаги, СO₂ карбонатов, серы в результате обжига.

На рудоподготовительных фабриках руду и концентрат подвергают усреднению с целью повышения однородности по химическому составу.

В случае плавки в шахтных печах рудный концентрат окусковывают.

Таким образом, в общем случае подготовка руд к металлургическому переделу представляет следующий комплекс операций:

1. дробление 5)обжиг

2. измельчение 6) обогащение

3. грохочение 7)усреднение

4. классификация 8) окусковывание