Химический состав железорудных концентратов является определяющим при оценке их пригодности для получения окатышей. Материалы, применяемые для производства окатышей, должны содержать более 60-65 % железа и не более 7% пустой породы.

В основном окомкованию подвергают магнетитовые концентраты. Изометрические зерна природных магнетитов хорошо окомковываются, кроме этого на процесс окомкования положительно влияет остаточный магнетизм. Гематитовые концентраты хуже окомковываются и для их обжига требуется больший расход энергии. По этой причине в некоторых случаях производят окатыши из смеси магнетитовых и гематитовых концентратов. Производство окатышей из концентратов, содержащих железо в отличной от гематита и магнетита форме, принципиально возможно, но встречается редко.

Повышение содержания железа в комкуемых концентратах ограничено затратами на обогащение руд и необходимостью в определенном количестве пустой породы для получения окатышей с требуемыми свойствами. Содержание пустой породы должно быть около 7%.

Вследствие уменьшения содержания SiC>2 в гематитовых окатышах уменьшается их прочность в процессе восстановления. При достаточном количестве шлаковой связки в ходе обжига образуются пластические фазы, которые в период наибольшего воздействия разрушающих усилий во время восстановления уменьшают степень разупорядочения окатышей. Результаты работы показали, что из магнетитовых суперконцентратов, содержащих >71 % Fe, < 0,5% Si02, можно приготовить окатыши с хорошими свойствами (прочностью 250-300 кг/окатыш). Такие суперконцентраты необходимо обжигать в нейтральной атмосфере при технологических параметрах, применяемых в случае обжига неофлюсованных окатышей.

В табл. 2.2 приводится химический состав концентратов для производства окатышей.

Химико-минералогический состав концентратов оказывает влияние на комкуемость, механические свойства сырых окатышей, а так же на стойкость окатышей при быстром нагреве и на состав шлаковой связки.

Минералы, образующие железорудные концентраты, характеризуются определенной кристаллической решеткой, атомными и молекулярными силами, а также соответствующей энергией взаимодействия с молекулами воды.

Химико-минералогический состав концентратов влияет на смачиваемость поверхности и вследствие этого оказывает влияние на прочность сцепления частиц в сыром окатыше.

Комкуемость концентратов определяется так же физическими свойствами частиц концентрата: геометрической формой, шероховатостью, пористостью. Глинистые частицы с клеящими свойствами в значительной мере улучшают процесс окомкования: стабилизируют влажность и размер окатышей. Это связано со способностью ими поглощать избыточную влагу шихты в процессе окомкования.

Изменение химического состава пустой породы, например, увеличение содержания СаО, влечет за собой повышения основности шлаковой связки и изменение её свойств. При повторном нагреве окатышей при температуре выше 500°С и их восстановлении связка в виде силикатов кальция и оливинов может способствовать их разбуханию и даже разрушению вследствие объемных изменений внутри окатыша.