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1、燒結礦低溫還原 粉化率的測定學生：000一前言1.1定義低溫還原粉化性：鐵礦石(燒結礦及球團礦)在低溫還原過程中發(fā)生碎裂粉化的特性。低溫還原粉化指數(shù)(LowTempera-tureBreak-down)：鐵礦石這種性能的強弱以低溫還原粉化指數(shù)(RDI)來表示，或稱LTB。1.2危害燒結礦低溫還原粉化對高爐生產危害較大,主要表現(xiàn)在爐身上部料柱透氣性惡化,增加爐身結瘤危險性;破壞煤氣正常分布。煤氣利用變差;瓦斯灰吹出量增加,煤氣凈化困難,煤氣管道破損加劇等,最終導致冶煉強度難以提高,產量下降,焦比升高。3二粉化原因及影響因素根本原因是鐵礦石中的Fe2O3,,在低溫下（400℃-60
2、0℃）還原時，由赤鐵礦變?yōu)榇盆F礦時發(fā)生的晶格變化，前者為三方晶系六方晶格，而后者為等軸晶系立方晶格，還原造成晶格的扭曲，產生極大的內應力，導致鐵礦石在機械力的作用下碎裂粉化。42.1晶格轉變生產溶劑性燒結礦時，石灰石與礦石中的SiO2發(fā)生作用生成硅酸鈣系粘結相，它是相變物質，具有多晶轉變的特性。β-C2S在溫度252℃至20℃可轉變成γ-C2S，晶體在轉變過程中，發(fā)生晶格的重新排列，使密度發(fā)生變化，致使體積增加大約10%，由于體積膨脹產生極大的內應力，導致燒結礦粉碎。影響鐵礦石(燒結礦及球團礦)低溫還原粉化性能的因素有礦石的種類、Fe2O3的結晶形態(tài)、人造富礦的堿度、還原溫度及
3、鐵礦石中的其他元素的含量。燒結礦物組成越復雜、冷卻速度越快，則燒結礦的低溫還原粉化越嚴重。52.2內應力燒結礦是多種礦物的集合體，冷卻過程中，由于不同礦物的冷縮系數(shù)不同而產生的應力，往往在燒結礦中強度較低的部位產生裂紋。溫度較低時，燒結礦性脆，還原過程產生的內應力引起應變，燒結礦耐不住這種應變，邊產生新的裂紋，并使原有的裂紋擴張，致使燒結礦粉碎。還原過程中內應力主要是由于鐵礦石逐級還原時體積膨脹引起的。赤鐵礦逐級還原時體積的變化如下：62.3堿度的影響堿度是影響RDI的一個重要因素。隨著燒結礦堿度的提高，燒結礦的強度有所提高，RDI+3.0值降低。原因可解釋如下：①燒結礦堿度的
4、提高，燒結礦中強度高的鐵酸鈣增多，強度低的玻璃質降低。②高堿度燒結礦中，大量的磁鐵礦受鐵酸一鈣熔蝕并與其交織在一起，呈網(wǎng)狀結構。③高堿度燒結礦熔融充分，氣孔分布均勻，這也有利于提高燒結礦常溫強度。72.4燒結礦成分的影響燒結礦中有一些脈石成分，如Al2O3、MgO、SiO2、FeO以及TiO2對RDI影響很大。燒結礦中MgO、FeO使燒結礦RDI+3.15降低；TiO2、Al2O3高則RDI+3.15升高；2.5還原溫度的影響在500℃左右存在著RDI的峰值，高于或低于此值，粉化率減輕。82.6還原氣成分的影響不同還原氣條件下燒結礦的還原粉化率有明顯區(qū)別，隨著還原氣中CO含量下
5、降和H2含量的升高，燒結礦的還原粉化率明顯降低。2.7燒結工藝的影響受到燃料配比、混合料水分、返礦量的交互作用，而且還與原料配比、燒結料層厚度、燒結溫度、點火溫度等工藝有關。9三檢測方法3.1動態(tài)法動態(tài)法是將試樣直接裝入轉鼓內，在升溫同時通入保護性氣體，以一定速率轉動轉鼓,當溫度升高到500℃左右時，改用CO、CO2和N2組成的還原性氣體恒溫還原一定時間，經冷卻后取出，篩分分級，將各級質量與入股總質量之百分比作為評價標準。動態(tài)有以下三種(1)國際標準化組織檢驗方法(ISO/DP4697)(2)德國奧特弗萊森(Othfresen)研究協(xié)會檢驗方法(3)前蘇聯(lián)國家標準檢驗方法(ГО
6、СТ19575—84)10三檢測方法3.2靜態(tài)法靜態(tài)法是將一定粒度范圍的燒結礦置于固定床中，在500℃左右溫度下，用由CO、CO2和N2組成的還原氣體進行靜態(tài)還原一定時間后，將試樣冷卻到100℃以下，用小轉鼓轉以一定速率轉動一定時間，然后篩分分級，將各級質量與入股總質量之百分比作為評價標準。靜態(tài)有以下三種(1)ISO檢驗方法(ISO4696—1984)(2)日本鋼鐵廠的檢驗方法(3)中國國家標準(GB/T13242—91)檢驗方法11實驗原理還原粉化指數(shù)：表示還原后的鐵礦石通過轉鼓后的指數(shù)。分別用篩分得到的6.3mm，3.15mm，0.5mm的物料質量和試樣轉鼓前的總質量之比，
7、用百分數(shù)表示。在固定床中，500℃下，用CO20%，CO220%，N260%組成的還原氣體進行還原，還原60min后，將試樣冷卻到100℃以下，用小轉鼓轉300轉。再用規(guī)格為6.3mm，3.15mm及0.5mm的方孔篩進行篩分，用還原粉化表示鐵礦石的粉化程度。12實驗條件1還原氣體流量在整個實驗期間，還原氣體的標準流量為15±1L/min2還原氣體成分CO20%±0.5%，CO220%±0.5%，N260±0.5%%3實驗溫度500±10℃13實驗儀器、設備1還原實驗儀器、設備14實驗儀器、
