高炉炼铁原料冶金性能的检测与应用.doc

高炉炼铁原料冶金性能的检测与应用重庆科技学院教授碧贾页共第页 371．原料冶金性能检测的意义 1． 原料冶金性能的主要内容． 2 原料冶金性能的检 测． 3 原料冶金性能与高炉生产的关系． 4 日钢 部分原料的冶金性能． 5 建议． 6 原燃料冶金性 能检测的意义一 众所周知，原料是高炉冶炼的基础，高炉冶炼指标 的好坏与用的原料质量是密不可分的基化学成分 保机械强度原料质 关冶金性能炉、充沛均匀、炉缸要活稳定 高炉操作两大主题 顺行当设备条件一原料的冶金性能将直接影响稳定和 顺行时操作人员水平一定 页共第页 372．因此，检测所用炼铁原料的冶金 性能具有十分重要的意义 炼铁原燃料冶金性能主要内容： 二.铁矿石低温还原粉化性能 铁矿石还原性能球团矿还原膨 胀性能焦炭反应性及反应后强 度铁矿石软化性能铁矿石熔滴 性能生熟球抗压强度性能等原料冶金性能的检测三. （一） 铁矿石的低温还原粉化性能： 粒铁矿石=500g1.过程：m 土 1ot 中）「C 500 °C N2T混合气分60分》300.9 0.3NN22T(min) 100 C W 中(国 GB/T 13242-9602=2CC 页共第页373.称量记为M D0转鼓：300转筛分：+6.3称量：>6.3记为 3.15-6.3记为记为 0.5-3.152 •指标：还原粉化指数用RDI表示M D1RDI= X 100+6.3 M D0M +M D2D1 RDI = X100 +3.15M D0M- (M+M+M) D3D0D2D1 RDI =— X 100-0 5 MD0(二) 铁矿石的还原性能(GB/T13241-911. 检测过程：T中「C )900降温°C N2室温煤气 30 分》70 : CO: N2=300.90.3 180mi nNN 22T(min)页共第 374-+3.15-0.方孔筛筛D1D2D3 （参考指标（考核指标（参考指标 页升温制度 m -500g± 1粒铁矿石，。

时，恒温， 质量：t=0m 1时，质量：t=tm t .指标：2 ）还 原度（11O还原度的计算：mRt0（%） m 1 m t 0（R %t 式中： m 0 m 1 m 1-----w 1-----W 2T(min) m t 100 X X 100W2 ； g； ； % ； %T(mi n) t 0.11W 1 + )0.430W 2 ；试样的质量，g还原开始试样 的质量，还原t min后 试样的质量，Fe O试 验前试样中试验前试 样中TFe0 m— 10.430mX 0g的 含 量， 的含 量，页共第页375.20的物理意义：Rt O100% X Rt =O o中的FeO假定铁矿石中的铁全部以 FeO形式存在, 并把这些3223,还原一定时间后所达到脱氧的程度， 以质量百分氧算作100%数表示1)Fe2324 3(2) FeO+ CO = Fe+ CO+CO = 2 FeO+ CO23 4(3)2O3Fe O+CO = 3FeO+CO:式］/ 3得到⑷式X⑵式+ 6X (3)由［⑴式+2+ 9CO+9CO = 6 Fe3 FeO232(4) + 3CO FeO +3CO = 2 Fe23 230：还原度指数RIRI = Rt / t=3h 还原 3h 后所达到的还原度。

RVI) 2 ()还原速率指数(10 RVI定义： 页共第页 376．)的还原速率表示0.9时(相当于Rt=40%用原 子比 O / Fe 为33.6d R t% / 分) ( —— = ——— RVI =td—t 30 60 t式中： ； Rt=30% 时的时间， min t 30 ； Rt=60 %时的时间， min t 60 常数．6 33Fe =70% TO/Fe=1.5理解：FeO:3 2Fe =72.41% TFeO:O/Fe=4/3 34Fe =77.78% TFeO :O/Fe=1/1Fe =79.55% T••FeOO/Fe=0.9/10. 9最终结果表示：3. RI作为考核指标以RVI作为 参考指标以）球团矿还原膨胀指数测定（国标GB/T 13243-91 （三）•检测过程：1个球团矿）选择（118要 求圆、光滑、无裂纹、无明显孔洞 页共第页377.V （2）测定还原前的休积0 ）还 原过程（3个球分三层装入特制吊 篮，并将吊篮装入还原罐中 18 T中）「C 900降温°C N2室温 （42. （1 对值，用体积百分数表示2 RSI 式中：煤气 30 分》70 N2=30 : CO : 0.90.3 60minNN 22T（min） 升温制度 ）测定还原后的体积V指标：）的定义：） 还原膨胀指数（RSI球团矿在等 温还原过程中自由膨胀， ）计算公式VV — 01= X100 V0 还原前试样的体积，mL Vo V还原后试样的体 积，mL i还原前后休积增长的 。

页共第页378.软化性能和熔滴性能(四)无国 家标准，也无国标标准，世界各地做 法都不相同，无可比 性，但同一种 设备在同一条件下做出的结果对生 产具有指导意义检测过程(模拟高炉过程)1., 被还原、软化、熔化、滴落T 按 一定速度升温，受热，H = f(T) △ P =f(T) △ 3P = 1.0Kg/cm 焦 20mm矿 50mmNCO :煤气=30:70PaH mm△ P H△2页共第页379.T「C2.指标：软化开始温度一T : (1) aH△x压缩100% = 10%时所对应的温度——二率H 0： 软化终了温度— Ts2() 对应的试样温度 1/2 △ Pmax 与表示渣铁开始滴落对应的试样温度，用 T3() M△T4) 软化温度区间—( SA=Ts-TT △A SA-T = TT (5)软熔温度区问一△ sMSM 页共第页 3710．B )矿石软熔层的压缩率—( 6 H - HSM100% x B =H 0 mm 试样的原始高度， H— 式中： 0 mm 时试样被压缩的高度，温度为 Ts Hs— 渣铁开始滴落时试样被压缩的高度， mmH — MPmax△ 7()试样过程中出现的最大压差： 通过该实验， 能同时得到软化性能和熔滴性能指标。

)焦炭反应性及反应后强度检测(国标GB/T4000-1996五().检测过程：1m后记为0.5g ,除去m 土 m (1)称制好的焦样=2OOgo粉2 ()反应 过程 将焦样按要求装入特制的反应罐中页共第页3711.T 中 C )(1100 降温 °C N2室温 3/h 0.12 m ( 34(.扌指标：2( 1 百分数表示RSI式中：(2 余焦炭的质量百分数 表示RSICO2 120mi n 0.048 3/h0.3m N 2T（min）升温制度m,称量记为T< 100C） i）进入 焦炭转鼓后，筛分、称量，记 为））焦炭反应性（CRI焦炭反 应性指标已损失的焦炭质量占反 应前焦样总质量的 mm —1 x 100 =mg焦炭试样质量，一m反应 后残余焦炭质量， m — iCSR））反应后强度（反应后强 度指标以转鼓后大于 m2 100 x =粒级焦炭占反应后10m%页共第页3712.转鼓后大于10mm式中：m —2原料冶金性能与高炉生产 的关系四.低温还原粉化性能 的影响（一）RDI铁矿石低 温还原粉化率高（度上影响煤 气流在块状带的上部悬料 分布与透气性 Q尘还原性对高炉冶炼的影响（二） RI 每 10% 据统计， 软化性能和熔滴性能RI软化性能对高炉冶炼的影响（三）中下部透气性铁矿石的软化性能间接还原g粒级焦炭质量，在一定 RD+3.15-0.5缩短炉顶设备寿8-9%K产量也会有一定幅度的提 m 页共第页3713K中部间接还原区缩软熔带位置影响高炉顺下部透气性恶软熔熔滴性能对高炉冶炼的影（四 60高据测定，压B软 熔带所以铁矿石熔滴性能主要集中在熔融滴落部 软熔具有重要影高炉顺行增产节（五）焦炭反应性和反应后强度对高炉冶炼 的影•焦炭在高炉中的作 燃料（热能还原剂（化学能骨架的作用（机械强度特别是热强度 ））好，热强度CS•如果焦炭的反应性 CR炉况不产量降料柱透气性 质量下，渣铁分离困难此外，还会引起炉渣粘度 页共第页3714.页共第页3715.五.日钢主要炼铁原燃料的冶金性能 低温还原粉化性能 （一）日钢烧结矿低温还原粉化性能 1.日钢烧结矿低温还原粉化性能名称RDI+6.3RDI+3.15RDI-0.5烧结矿（五烧）34.44%66.67%8.37%烧结矿（五烧）37.60%66.66%8.62%平均值36.02%66.67%8.50%烧结矿（一烧）16.仃％53.29%8.53%自产咼碱烧结矿:44.28%69.88%8.78%第页共页3716.结论： 日钢自产高碱烧结矿低温还原粉化性能最好，烧结矿烧结矿低温还原粉化性能对比：2.日钢烧结矿低温还原粉化性能对比名称RDI+6.3RDI+3.15日钢烧结矿（五烧）36.02%66.67%烧结矿（一烧）16.仃％53.29%自产咼碱烧结矿44.28%69.88%攀钢烧结矿21.29%24.77%鄂钢烧结矿26.39%59.85%玉钢烧结矿95.10%97.39%莱钢烧结矿28.67%50.97%页共第页37仃.杭钢烧结矿65.08%84.50%达钢烧结矿42.57%73.84%水钢新烧结矿52.76%77.04%水钢老烧结矿37.94%67.03%涟钢烧结矿34.05%70.91%南钢烧结矿% 33.6069.80%邯钢烧结矿55.40%76.80%结论：同全国其它企业比：日钢烧结矿低温还原粉化性能属于页共第页3718.3.球团矿日钢球团矿低温还原粉化性能对比名称RDI+6.3RDI+3.15F日钢落球86.12%86.83%1达钢普通球团矿97.56%98.60%C国内球团矿58.32%79.95%进口球团矿I69.19%% 89.85进口球团矿口% 83.0591.81%结论：同全国其它企业比：日钢球团矿低温还原粉化性能属于页共第页3719.中温还原性能： （二）1.日钢烧结矿中温还原性 日钢烧结矿还原性能。