Впервые производство углеродсодержащих самовосстанавливающихся окатышей было осуществлено на опытной фабрике окомкования Центрального горно-обогатительного комбината. Произведенные окатыши были использованы для выплавки литейного чугуна на Константиновском металлургическом заводе.

Самовосстанавливающиеся окатыши характеризовались следующими показателями качества: основность 0,26-0,32; содержание Реоб 62,5-63,3%;

FeO - 28,8-31,3%; FeMeT - 2,3%; содержание мелочи - 3,0%; индекс на удар 73,1 - 80,04%; на истирание 10,8%; содержание остаточного углерода - 1,1%.

При проведении доменной плавки на ДП-1 в шихту подавали 20-25% углеродсодержащих окатышей вместо окатышей Полтавского ГОКа. Результаты доменной плавки сравнивали с доопыгным и послеопытным периодами. Прирост производства чугуна составил 11,1 - 8,7%; расход кокса снизился на 6,99 - 3,68%. В опытный период стабилизировалось тепловое состояние горна, улучшилось использование тепловой и химической энергии окиси углерода и водорода.

В дальнейшем промышленная партия окатышей с остаточным углеродом была произведена на Северном горнообогатительном комбинате на обжиговой машине ОК-278 (Лурги). Опытная партия окатышей в количестве 21870 тонн была проплавлена в доменных печах завода им. Петровского. Доля опытных окатышей в шихте составила от 47 до 57%.

Преимущество окатышей с остаточным углеродом по сравнению с окисленными (таблица 10.5) заключается в их более высокой степени восстановления и металлизации. При испытаниях по ГОСТ 19575-84 степень восстановления возросла на 16%, а металлизации на 5% при степени использования углерода 67%. Аналогичные результаты получены и при испытаниях по ГОСТ 21707-76, где при полном использовании остаточного углерода степень восстановления возросла на 2,7%, а металлизации на 9,25%. Улучшение этих показателей произошло за счет развития комплексного восстановления в опытных окатышах, содержавших 0,67% углерода. Значительно улучшились высокотемпературные характеристики опытных окатышей. Температуры начала образования расплава и формирования первичного шлака увеличились на 60°С, а температура капельного течения на 40°С. Вместе с тем необходимо отметить некоторое ухудшение прочностных показателей: выход фракции менее 0,5 мм увеличился на 3,7%, а фракции более 5 мм снизился на 2,3%. Последнее связано со значительным ростом пористости опытных окатышей, которая увеличилась на 17,3%.

Опытные окатыши содержали 10,16% монооксида железа. В период использования опытных окатышей СевГОКа степень прямого восстановления уменьшилась с 31% до 30,6%, что снизило расход углерода на прямое восстановление на 7 кг/т чугуна. Доменные печи № 2 и № 6 работали на углеродсодержащих окатышах в течение 8 суток, что позволило достичь устойчивого режима доменной плавки. Так изменение приведенного расхода кокса по печи № 2 составило 6 кг/т чугуна, а по печи № 6 - 14 кг/т чугуна.