球团矿质量冶金性能
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球团矿质量应包括化学成分、物理性能和冶金性能等三个方面。具体要求如下表:
各指标含义及测定方法:
1)抗压强度
球团矿抗压强度的检测标准和国际标准ISO 700相同。国标(GB/T14201-93)。随即取样大约1公斤,每次试验应区直径12.5~10.0mm 成品球60各进行试验。 2)筛分指数
筛分指数的测定方法:取100kg 试样,分成五分,每分20kg ,用5mm ×5mm 的筛子筛分,受筛往复10次,称量大雨5mm 筛上物出量A ,以小于5mm 占试样质量的百分数作筛分指数%。 筛分指数 =(100-A) ×100/100 我国要求球团矿筛分指数不大于5%。 3)转鼓指数
转鼓强度是评价球团矿抗冲击和耐磨性能的一项重要指标。因为耐磨性能代表乐球团矿形成粉末的倾向。世界各国采用的测定方法尚未统一,但我国已参考国际标准(ISO3271-1975)作为现行国家标准方法。 4)球团矿还原性
还原性是指球团矿被还原气体CO 和H2还原的难易程度,还原性好,有利于降低焦比。影响还原性的因素主要有矿物组成、结构、致密程度、粒度、和气孔率等。目前采用热天平减重法测定还原性,国标(GB/T13241-91)。 还原度指数 RI=100]10043.043.011.0[
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m 0:试样质量
m 1:还原开始前试样质量,g m t :还原后的试样的质量,g w 1:还原前试样中FeO 的含量 w 2:试验前试样的全铁含量% 5)球团矿低温还原粉化性能
球团矿进入高炉炉身上部在500~600℃区间,由于受气流冲击及Fe 2O 3->Fe 3O 4->FeO 还原过程发生晶形 ,导致球团矿粉化,直接影响高炉内气流分布和炉料顺性。低温还原粉化测定主要有静态法和动态法,我国大部分研究者和生产企业倾向于采用静态法还原粉化指标,而且把静态法作为国家标准(GB/T13242-91)。低温还原粉化指数RDI 分别用RDI +6.3RDI +3.15和RDI -0.5表示。
6)球团矿还原膨胀
球团矿在还原过程中,由于时发生晶格转变,以及浮氏体还原可能出现的铁晶须,使其体积膨胀,球团若出现异常膨胀将直接影响高炉顺性和还原过程,某些球团矿的膨胀可达原体积的300%,一般认为膨胀率在20%以上的球团矿就不宜在高炉或直接还原竖炉中大量使用,因为有可能造成悬料。目前球团矿的还原膨胀指数作为评价球团矿质量的重要指标。测定方法为国标(GB/T13240-91)。
7)软化性能
软化性包括开始软化温度和软化区间两个方面。开始软化温度指铁矿石在一定荷重下加热的开始变形温度;软化区间是指球团矿软化开始到软化终了的温度范围。通常矿石的开始软化温度高,则软化区间较窄;反之,则软化区间较宽。
高炉冶炼要求铁矿石具有较高的开始软化温度和较窄的软化区间,以使高炉内不会过早地形成初渣,初渣中FeO含量高,使炉内透气性变坏,并增加炉缸热负荷,严重影响冶炼过程的正常进行。
铁矿石不是纯物质的晶体,因此没有一定的熔点,而具有一定范围的软熔区间。检验使测定软化开始和终了温度,通常将矿石在荷重还原条件下收缩率为4%时的温度定为软化开始温度,收缩率为40%时的温度定为软化终了温度。我国软化性能测定尚无统一标准,一般采用升温法,荷重在50~100Kpa在CO=30%,N2=70%的气流中还原150~240min(或还原度80%)。
8)熔滴性
矿石软化后,在高炉内继续下行,被进一步加热和还原,并开始熔融。在熔渣和金属达到自由流动、积聚成滴前,软熔层透气极差,出现很大的压力降。生产高炉软熔带压力降约占高炉料柱总压力降的60%。人们对矿石在模拟高炉冶炼条件下的熔滴过程进行研究,并测定其滴落开始温度、终了温度及过程压力降作为评价矿石熔滴性能的依据。
矿石熔滴性能指标及其测定方法尚未标准化。一般是将规定质量和粒度的矿样,放入试验炉内,试样上下均铺有一定厚度的焦碳以模拟软熔带中的焦窗。试样上面荷重50~100,由下部通入规定成分和流量的还原性气体,并以一定的速度将温度升到1500~1600度进行测定。
国内普遍采用压差陡升温度表示矿石开始熔化温度,第一滴液滴下温度表示滴落温度,以开始熔化和开始滴下的温度差未熔滴温度区间,以最高压差表明熔滴区的透气性状况。高炉操作要求熔滴温度高些,区间窄些,最高压差低些为好。