鐵礦石低溫還原粉化率的測定教學(xué)內(nèi)容.ppt

《鐵礦石低溫還原粉化率的測定教學(xué)內(nèi)容.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、燒結(jié)礦低溫還原粉化率的測定學(xué)生：000一前言1.1定義低溫還原粉化性：鐵礦石(燒結(jié)礦及球團(tuán)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(qiáng)弱以低溫還原粉化指數(shù)(RDI)來表示，或稱LTB。1.2危害燒結(jié)礦低溫還原粉化對高爐生產(chǎn)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(jié)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(dǎo)致冶煉強(qiáng)度難以提高,產(chǎn)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(chǎn)生極大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致鐵礦石在機(jī)械力的作用下碎裂粉化。42.1晶格轉(zhuǎn)變生產(chǎn)溶劑性燒結(jié)礦時，石灰石與礦石中的SiO2發(fā)生作用生成硅酸鈣系粘結(jié)相，它是相變物質(zhì)，具有多晶轉(zhuǎn)變的特性。β-C2S在溫度252℃至20℃可轉(zhuǎn)變成γ-C2S，晶體在轉(zhuǎn)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(chǎn)生極大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致燒結(jié)礦粉碎。影響鐵礦石(燒結(jié)礦及球團(tuán)礦)低溫還原粉化性能的因素有礦石的種類、Fe2O3的結(jié)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(jié)礦物組成越復(fù)雜、冷卻速度越快，則燒結(jié)礦的低溫還原粉化越嚴(yán)重。52.2內(nèi)應(yīng)力燒結(jié)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(chǎn)生的應(yīng)力，往往在燒結(jié)礦中強(qiáng)度較低的部位產(chǎn)生裂紋。溫度較低時，燒結(jié)礦性脆，還原過程產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力引起應(yīng)變，燒結(jié)礦耐不住這種應(yīng)變，邊產(chǎn)生新的裂紋，并使原有的裂紋擴(kuò)張，致使燒結(jié)礦粉碎。還原過程中內(nèi)應(yīng)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(jié)礦堿度的提高，燒結(jié)礦的強(qiáng)度有所提高，RDI+3.0值降低。原因可解釋如下：①燒結(jié)礦堿度的

4、提高，燒結(jié)礦中強(qiáng)度高的鐵酸鈣增多，強(qiáng)度低的玻璃質(zhì)降低。②高堿度燒結(jié)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(jié)構(gòu)。③高堿度燒結(jié)礦熔融充分，氣孔分布均勻，這也有利于提高燒結(jié)礦常溫強(qiáng)度。72.4燒結(jié)礦成分的影響燒結(jié)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(jié)礦中MgO、FeO使燒結(jié)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(jié)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(jié)礦的還原粉化率明顯降低。2.7燒結(jié)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(jié)料層厚度、燒結(jié)溫度、點(diǎn)火溫度等工藝有關(guān)。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(zhuǎn)鼓內(nèi)，在升溫同時通入保護(hù)性氣體，以一定速率轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)鼓,當(dāng)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(jīng)冷卻后取出，篩分分級，將各級質(zhì)量與入股總質(zhì)量之百分比作為評價標(biāo)準(zhǔn)。動態(tài)有以下三種(1)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織檢驗(yàn)方法(ISO/DP4697)(2)德國奧特弗萊森(Othfresen)研究協(xié)會檢驗(yàn)方法(3)前蘇聯(lián)國家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)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(jié)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(jìn)行靜態(tài)還原一定時間后，將試樣冷卻到100℃以下，用小轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)以一定速率轉(zhuǎn)動一定時間，然后篩分分級，將各級質(zhì)量與入股總質(zhì)量之百分比作為評價標(biāo)準(zhǔn)。靜態(tài)有以下三種(1)ISO檢驗(yàn)方法(ISO4696—1984)(2)日本鋼鐵廠的檢驗(yàn)方法(3)中國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13242—91)檢驗(yàn)方法11實(shí)驗(yàn)原理還原粉化指數(shù)：表示還原后的鐵礦石通過轉(zhuǎn)鼓后的指數(shù)。分別用篩分得到的6.3mm，3.15mm，0.5mm的物料質(zhì)量和試樣轉(zhuǎn)鼓前的總質(zhì)量之比，

7、用百分?jǐn)?shù)表示。在固定床中，500℃下，用CO20%，CO220%，N260%組成的還原氣體進(jìn)行還原，還原60min后，將試樣冷卻到100℃以下，用小轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)300轉(zhuǎn)。再用規(guī)格為6.3mm，3.15mm及0.5mm的方孔篩進(jìn)行篩分，用還原粉化表示鐵礦石的粉化程度。12實(shí)驗(yàn)條件1還原氣體流量在整個實(shí)驗(yàn)期間，還原氣體的標(biāo)準(zhǔn)流量為15±1L/min2還原氣體成分CO20%±0.5%，CO220%±0.5%，N260±0.5%%3實(shí)驗(yàn)溫度500±10℃13實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備1還原實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備14實(shí)驗(yàn)儀器、