Железорудные окатыши — полуфабрикат металлургического производства железа. Они являются продуктом обогащения железосодержащих руд и последующего окомкования и обжига. Наряду с агломератом являются основным компонентом железосодержащей части шихты в доменном производстве для получения чугуна[2].
В связи со снижением доли богатой добываемой руды и постоянным увеличением доли руды, подвергаемой обогащению, в металлургический передел вовлекается все больше железорудного сырья, содержащего 80—90 % и более фракции <0,07 мм, а в ряде случаев и <0,05 мм. Как правило, горно-обогатительные предприятия находятся на значительном расстоянии от металлургических комбинатов. При агломерации тонкоизмельчённых (при глубоком обогащении) железорудных концентратов заметно уменьшается скорость процесса (из-за резкого снижения газопроницаемости шихты). Перевозка влажного концентрата на металлургические заводы для последующей его агломерации невыгодна из-за издержек, связанных с перевозкой воды, и затруднительна из-за смерзания концентрата в зимнее время. Изготовление агломерата непосредственно на горно-обогатительных комбинатах нецелесообразно из-за его недостаточной механической прочности.
Решением проблемы окускования тонкоизмельчённых железорудных концентратов стало производство железорудных окатышей, впервые предложенное в 1912 году Андерсоном (Швеция) и независимо от него в 1913 году Браккельсбергом (Германия). Производство железорудных окатышей развивалось в начале XX века во многих странах мира высокими темпами и к началу 2000-х годов превысило 300 млн т/год.
Схемы получения окатышей представляют собой комбинацию двух этапов формирования окатышей путём окомкования влажной шихты в специальных аппаратах — окомкователях (производство сырых окатышей) и упрочнения гранул (обжиговым или безобжиговым способами) для придания окатышам прочности, необходимой для хранения, транспортировки к доменным цехам и проплавки их в печах.
Сырые окатыши формируются при окатывании тонкодисперсного железорудного материала, увлажненного до определённой степени. Тонкоизмельчённый железорудный порошок относится к гидрофильным дисперсным системам, характеризующимся интенсивным взаимодействием с водой. В такой системе стремление к уменьшению энергии реализуется путём снижения величины поверхностного натяжения на границе раздела фаз (при взаимодействии с водой) и укрупнения частиц (в результате их сцепления). Считается, что в целом дисперсная система железорудный материал—вода обладает определённым термодинамическим стремлением к окомкованию[3].
Процесс формирования гранул из увлажнённого железорудного концентрата представляет собой совокупность различных явлений смачивания, капиллярного насыщения, осмоса, набухания, поверхностного диспергирования и др. Систему формирования гранул разработал В. И. Коротич[4].