Використання нанорідин для підвищення ефективності огрудкування залізовмісної шихти
The article investigates the possibility of improving the efficiency of iron-containing charge agglomeration by using nanofluids based on colloidal solutions of clay minerals. The selection of an agglomeration activator composed of attapulgite and montmorillonite is substantiated, given their high s...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/287 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471999708954624 |
|---|---|
| author | Петренко, В.О. Комиш, Д.В. Бойко, М.М. Ковальов, Д.Ю. Верещак, Д.В. |
| author_facet | Петренко, В.О. Комиш, Д.В. Бойко, М.М. Ковальов, Д.Ю. Верещак, Д.В. |
| author_sort | Петренко, В.О. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-09-16T19:11:15Z |
| description | The article investigates the possibility of improving the efficiency of iron-containing charge agglomeration by using nanofluids based on colloidal solutions of clay minerals. The selection of an agglomeration activator composed of attapulgite and montmorillonite is substantiated, given their high specific surface area, hydrophilicity, ion exchange capacity, and naturalnanoscale structure, which enhance the agglomeration properties of the charge. A stable nanofluid was obtained throughultrasonic dispersion and applied in laboratory experiments to simulate the agglomeration process.
Laboratory studies demonstrated that the introduction of nanofluid significantly increases the yield of the target agglomerationfraction (3–7 mm), especially at an optimal moisture content of approximately 12 %. However, further moisture increase to 13–13.5 % led to over-wetting, which negatively affected the strength of the granules and caused particle agglomeration.
Industrial-scale pilot tests were conducted at sintering machine No. 6 of the agglomeration shop of ArcelorMittal Kryvyi Rih using three different grades of agglomeration activator produced by the company "KOSH." A dosing and injection system was designed for feeding the nanofluid into the mixing drum. Despite the positive effect observed in laboratory conditions, the pilot-scale trials did not show a significant increase in the productivity of the sintering machine. It was determined that themain limiting factor is the imperfect design of the mixing drum, which fails to create optimal conditions for efficient granuleformation.
The obtained results confirm the potential of using nano-dispersed clay-based additives in the agglomeration process. However, they also highlight the need for technical modernization of the equipment in order to fully realize the benefits of these innovative process enhancements.  |
| first_indexed | 2026-03-12T15:51:27Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-287 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:51:27Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-2872025-09-16T19:11:15Z Using Nanofluids to Improve the Efficiency of Iron-Containing Charge Agglomeration Використання нанорідин для підвищення ефективності огрудкування залізовмісної шихти Петренко, В.О. Комиш, Д.В. Бойко, М.М. Ковальов, Д.Ю. Верещак, Д.В. Nanofluid iron ore agglomerate agglomeration agglomeration activator colloidal solutions нанорідина залізорудний агломерат огрудкування активатор грудкоутворення колоїдні розчини The article investigates the possibility of improving the efficiency of iron-containing charge agglomeration by using nanofluids based on colloidal solutions of clay minerals. The selection of an agglomeration activator composed of attapulgite and montmorillonite is substantiated, given their high specific surface area, hydrophilicity, ion exchange capacity, and naturalnanoscale structure, which enhance the agglomeration properties of the charge. A stable nanofluid was obtained throughultrasonic dispersion and applied in laboratory experiments to simulate the agglomeration process. Laboratory studies demonstrated that the introduction of nanofluid significantly increases the yield of the target agglomerationfraction (3–7 mm), especially at an optimal moisture content of approximately 12 %. However, further moisture increase to 13–13.5 % led to over-wetting, which negatively affected the strength of the granules and caused particle agglomeration. Industrial-scale pilot tests were conducted at sintering machine No. 6 of the agglomeration shop of ArcelorMittal Kryvyi Rih using three different grades of agglomeration activator produced by the company "KOSH." A dosing and injection system was designed for feeding the nanofluid into the mixing drum. Despite the positive effect observed in laboratory conditions, the pilot-scale trials did not show a significant increase in the productivity of the sintering machine. It was determined that themain limiting factor is the imperfect design of the mixing drum, which fails to create optimal conditions for efficient granuleformation. The obtained results confirm the potential of using nano-dispersed clay-based additives in the agglomeration process. However, they also highlight the need for technical modernization of the equipment in order to fully realize the benefits of these innovative process enhancements.  У статті досліджено можливість підвищення ефективності процесу огрудкування залізовмісної шихти шляхом використання нанорідин на основі колоїдних розчинів глинистих мінералів. Обґрунтовано вибір як активатора грудкоутворення суміші аттапульгіту та монтморилоніту, які завдяки своїй високій питомій поверхні, гідрофільності, йоннообмінній здатності та природному нанорозмірному стану, забезпечують покращення грануляційних властивостей шихти. Методом ультразвукового диспергування отримано стабільну нанорідину, яка застосовувалась у лабораторних умовах для моделювання процесів грудкування. Лабораторні дослідження показали, що введення нанорідини сприяє суттєвому зростанню виходу цільової фракції агломераційної шихти (3—7 мм), зокрема при оптимальному рівні вологості (приблизно 12 %). Водночас було виявлено, що подальше збільшення вологості до 13—13,5 % спричиняє перезволоження, що негативно впливає на міцність гранул і призводить до злипання частинок. У промислових умовах (на агломашині № 6 агломераційного цеху ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг») проведено серію дослідно-промислових випробувань із застосуванням трьох різних марок активатора грудкоутворення, виготовленого ТОВ НВФ «КОШ». Було розроблено схему дозованої подачі активатора до барабана-змішувача. За результатами промислових випробувань, незважаючи на підвищення рівня виходу цільової фракції в лабораторних умовах, суттєвого покращення продуктивності агломашини досягти не вдалося. Визначено, що головним обмежувальним фактором є недосконалість конструкції барабана-змішувача, яка не забезпечує оптимального середовища для ефективного грудкоутворення. Отримані результати підтверджують перспективність використання нанодиспергованих глинистих активаторів у процесі агломерації, проте також вказують на необхідність технічної модернізації обладнання для реалізації повного потенціалу нових технологічних підходів. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2025-09-16 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/287 10.15407/steelcast2025.02.015 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 33 No. 2 (2025): Metal and Casting of Ukraine; 15-22 Метал та лиття України ; Том 33 № 2 (2025): Метал та лиття України; 15-22 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/287/283 Авторське право (c) 2025 Метал та лиття України |
| spellingShingle | нанорідина залізорудний агломерат огрудкування активатор грудкоутворення колоїдні розчини Петренко, В.О. Комиш, Д.В. Бойко, М.М. Ковальов, Д.Ю. Верещак, Д.В. Використання нанорідин для підвищення ефективності огрудкування залізовмісної шихти |
| title | Використання нанорідин для підвищення ефективності огрудкування залізовмісної шихти |
| title_alt | Using Nanofluids to Improve the Efficiency of Iron-Containing Charge Agglomeration |
| title_full | Використання нанорідин для підвищення ефективності огрудкування залізовмісної шихти |
| title_fullStr | Використання нанорідин для підвищення ефективності огрудкування залізовмісної шихти |
| title_full_unstemmed | Використання нанорідин для підвищення ефективності огрудкування залізовмісної шихти |
| title_short | Використання нанорідин для підвищення ефективності огрудкування залізовмісної шихти |
| title_sort | використання нанорідин для підвищення ефективності огрудкування залізовмісної шихти |
| topic | нанорідина залізорудний агломерат огрудкування активатор грудкоутворення колоїдні розчини |
| topic_facet | Nanofluid iron ore agglomerate agglomeration agglomeration activator colloidal solutions нанорідина залізорудний агломерат огрудкування активатор грудкоутворення колоїдні розчини |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/287 |
| work_keys_str_mv | AT petrenkovo usingnanofluidstoimprovetheefficiencyofironcontainingchargeagglomeration AT komišdv usingnanofluidstoimprovetheefficiencyofironcontainingchargeagglomeration AT bojkomm usingnanofluidstoimprovetheefficiencyofironcontainingchargeagglomeration AT kovalʹovdû usingnanofluidstoimprovetheefficiencyofironcontainingchargeagglomeration AT vereŝakdv usingnanofluidstoimprovetheefficiencyofironcontainingchargeagglomeration AT petrenkovo vikoristannânanorídindlâpídviŝennâefektivnostíogrudkuvannâzalízovmísnoíšihti AT komišdv vikoristannânanorídindlâpídviŝennâefektivnostíogrudkuvannâzalízovmísnoíšihti AT bojkomm vikoristannânanorídindlâpídviŝennâefektivnostíogrudkuvannâzalízovmísnoíšihti AT kovalʹovdû vikoristannânanorídindlâpídviŝennâefektivnostíogrudkuvannâzalízovmísnoíšihti AT vereŝakdv vikoristannânanorídindlâpídviŝennâefektivnostíogrudkuvannâzalízovmísnoíšihti |