Окомкова?ние (ока?тывание) ? процесс окускования увлажнённых тонкоизмельчённых материалов, основанный на их способности при перекатывании образовывать гранулы сферической формы ( окатыши ) ^[1] .

Процесс окомкования приобрёл актуальность при разработке относительно бедных месторождений полезных ископаемых. В этом случае руда, как правило, подвергается тонкому измельчению для раскрытия полезных минералов, что, в свою очередь, приводит к получению тонкозернистых концентратов, не пригодных для агломерации . Способ окомкования мелких сыпучих материалов впервые запатентован A. Андерсеном ( Швеция ) в 1912 . B СССР первые исследования по окомкованию концентратов относятся к 1930 году . B СССР первая фабрика окомкования на Соколовско-Сарбайском ГOKe для производства окатышей из магнетитовых концентратов ^[2] .

Окомкование применяется для подготовки тонкоизмельчённых и пылеватых материалов для металлургии , передела и транспортировки их на большие расстояния. Преимущественное распространение окомкование получило для железорудных концентратов . Окомкованию подвергают также хромовые , фосфористые и флюоритовые концентраты, а в некоторых случаях и концентраты руд цветных металлов . Окомкование является наиболее целесообразным способом окускования тонкоизмельченных концентратов (менее 0,07 мм) ^[1] .

При окомковании железорудных концентратов в специальных окомкователях ( грануляторах ) получают сырые окатыши , как правило, диаметром 10?15 мм, которые затем подвергают обжигу на обжиговых машинах для упрочнения. В дальнейшем окатыши применяются в качестве составной части шихты для доменных печей при производстве чугуна , а также в качестве добавок при производстве стали различными методами. Возможно получение частично восстановленных и металлизованных окатышей в специальных агрегатах (процесс DRI).

В качестве связующих добавок для производства окатышей применяют бентонит , гашёную известь , хлорид кальция и натрия , сульфат железа и пр. Наибольшее распространение получил бентонит , обладающий свойством сильно набухать при поглощении воды (увеличение объёма осадка в 15?19 раз).

Окомкование сыпучих материалов может применяться как технологический этап других металлургических процессов. Например, шихта для производства агломерата также подвергается окомкованию перед загрузкой на агломашину .

Измельчённый железорудный порошок можно отнести к гидрофильным дисперсным системам , характеризующимся интенсивным взаимодействием с водой. В такой системе стремление к уменьшению энергии реализуется как за счёт снижения величины поверхностного натяжения на границе раздела фаз (при взаимодействии с водой), так и за счёт укрупнения частиц (в результате их сцепления). Таким образом, можно считать, что в целом дисперсная система ≪железорудный материал ? вода≫ обладает определённым термодинамическим стремлением к окомкованию.

Ведущим фактором, определяющим прочность сцепления частичек во влажном состоянии, является величина удельной поверхности материалов, которая в большей степени связана с содержанием наиболее мелких фракций. Другим важным фактором, влияющим на окомкование, является содержание в шихте влаги. Так, например, получаемый путём флотации или при обогащении в винтовых сепараторах концентрат из кристаллических немагнитных руд (например, спекулярит ) из-за сравнительно большой крупности зерен пластинчатого строения или наличия на них гидрофобной плёнки флотореагентов обладает худшей комкуемостью, вследствие чего подобные материалы перед окомкованием доизмельчаются ^[3] .

Для получения сырых окатышей из тонкоизмельченных железорудных концентратов на фабриках окомкования устанавливают барабанные или чашевые (тарельчатые) окомкователи ^{[4] [5]} (см. иллюстрации).

Начальная стадия получения окатыша может представляться как процесс обволакивания капли воды шихтой , попавшей на неё, за счёт сил поверхностного натяжения капли воды. Очень упрощенно это аналогично процессу свертывания пыли в шарики при начале дождя. При продолжении движения сыпучего материала во вращающемся барабане или чаше начальные зародыши накатываются шихтовыми материалами до образования гранул (окатышей) шаровой формы диаметром 8?18 мм. В дальнейшем непрерывный (установившийся) процесс окомкования поддерживается за счёт постоянного ссыпания и ударов зародышей окатышей о слой неокомкованных шихтовых материалов ^[5] .

Для обеспечения прочности, удовлетворяющей требованиям доменной плавки , окатыши подвергаются упрочняющему обжигу при температуре около 1300?°C в течение 5?10 мин чаще всего на конвейерных машинах , подобных агломерационным . Упрочнение окатышей при их обжиге достигается в результате припекания мелких рудных частичек друг к другу либо без жидкой фазы (расплава), либо при её минимальном количестве. В процессе обжига окатышей происходит диссоциация известняка, удаление большей части серы, образование новых минералов (силикатов, ферритов кальция и др.) ^[1] .

Барабанные окомкователи для окатышей устанавливают в замкнутом цикле с грохотом и подрешетный продукт (мелочь) направляют обратно в барабан в рециркуляцию, что ускоряет образование окатышей. Оптимальное количество циркуляционной нагрузки составляет 100?150 % от производительности окомкователя. Она может достигать и 300 %. При циркуляционной нагрузке менее 100 % окатыши имеют меньшую прочность, а при превышении 300 % в готовых окатышах будет содержаться недопустимое количество мелочи. Удельная производительность барабанных окомкователей 0,6?0,8 т/м ² в час ? отношение часовой производительности к площади поверхности окатывания материала (то есть к площади внутренней поверхности барабана).

Чашевые окомкователи применяют для окомкования однокомпонентных хорошо комкующихся шихт с постоянными физико-химическими и минералогическими свойствами. В этом случае чашевые окомкователи могут давать классифицируемые по крупности окатыши, что позволяет вести технологический процесс без циркуляционной нагрузки и грохочения. Это упрощает схему цепи аппаратов и компоновочно-технологические проектные решения здания цеха окомкования. Применение чашевых окомкователей на тех фабриках, где это приемлемо по технологии, позволяет уменьшить численность оборудования на каждую технологическую линию, нагрузки на опорные конструкции здания, а также грузоподъёмность обслуживающих кранов. Чашевые окомкователи по сравнению с барабанными имеют более высокую удельную производительность (2?3 т/м ² ) ^[6] .

• Окускование
• Окатыши
• Брикет (металлургия)
• Агломерация
• Горно-обогатительный комбинат

• Пузанов В. П., Кобелев В. А. Введение в технологию металлургического структурообразования. ? Екатеринбург: УрО РАН, 2005. ? 501 с.
• Юсфин Ю. С. , Базилевич Т. Н. Обжиг железорудных окатышей. ? Москва: Металлургия, 1973. ? 272 с.
• Кокорин Л. К., Лелеко С. Н. Производство окисленных окатышей. ? Екатеринбург: Уральский центр ПР и рекламы, 2004. ? 280 с. ? ISBN 5-85247-027-9 .
• Коротич В. И. , Набойченко С. С. , Сотников А. И., Грачев С. В., Фурман Е. Л., Ляшков В. Б. (под ред. В. И. Коротича). Начала металлургии: Учебник для вузов. ? Екатеринбург: УГТУ, 2000. ? 392 с. ? ISBN 5-230-06611-3 .
• Коротич В. И. Основы теории и технологии подготовки сырья к доменной плавке: Учебн. для вузов. ? Москва: Металлургия, 1978. ? 208 с.