铁矿石低温还原粉化率的测定
烧结矿低温还原粉化影响因素研究进展
烧结矿低温还原粉化影响因素研究进展摘要：在目前工业生产建设过程中，由于长期大量配吃落地烧结矿对炉况长期稳定顺行带来较大压力。
本文通过分析低温还原粉化率变化，结合高炉大量配加落地烧结矿后炉况变化，采取针对性措施，保证高炉长期稳定顺行。
关键词：高炉；落地烧结矿；冶金性能1落地烧结矿质量分析1.1 落地烧结矿粒度组成分析低温还原粉化是铁矿石低温还原（400～600 ℃）过程中发生碎裂粉化的特性，影响高炉上部的透气性和煤气流分布，从而影响高炉顺行和燃料消耗。
通常认为其原因是矿石中的Fe2O3 在低温还原时，赤铁矿还原成磁铁矿，由三方晶系六方晶格转变成等轴晶系立方晶格，晶格扭曲，体积膨胀产生内应力，导致矿石碎裂粉化。
影响铁矿石低温还原粉化性能的因素有矿石的种类、粒度、气孔率、Fe2O3 的结晶形态、碱度、脉石成分中杂质元素的质量分数。
某高炉检修或烧结矿产量超出高炉需要时，组织过量的烧结矿落地。
在烧结机限产或停产时，汽运将落地矿倒运至落地矿仓，再利用皮带上料系统加入高炉矿仓。
落地烧结矿入炉较直送烧结矿入炉增加了多次倒运过程，必然影响落地烧结矿的含粉率和粒度组成结构。
落地烧结矿与直送烧结矿在筛上物粒度组成上存在较大差别:落地烧结矿平均粒度较直送烧结矿偏小1～2mm。
粒度组成上，10～16mm小粒级比例增多约3%～6%，25～40mm大粒级比例降低约2%～3%，40mm以上大粒级比例降低约2%～3%。
随着落地烧结矿配比超过20%后，矿筛筛分负荷大幅增加，对入炉烧结矿含粉率影响显著增大。
1.2低温还原粉化率分析在高炉上部低温区(约500～600℃)，烧结矿受炉内高温冲击及含铁矿物组成变化产生的裂纹而粉化，直接影响上部料柱孔隙度，恶化透气性，进而影响高炉指标。
生产实践表明:烧结矿粒度为－3.15的低温还原粉化率每升高5%，高炉产量会下降1.5%，煤气中CO利用率降低0.5%，焦比升高1.55%。
落地烧结矿各项RDI指标受落地倒运影响不大，甚至出现一定程度优化。
试验铁矿石900℃间接还原性能检测
实验三、 铁矿石900℃间接还原性能检测【实验性质】综合性实验；学时：43.1实验目的（1） 了解并掌握铁矿石还原动力学性能测定方法。
（2） 了解所用设备的工作原理及基本操作方法。
（3） 进一步巩固所学冶金物理化学过程热力学、动力学等专业基础知识，并运用所学相关知识，对影响铁矿石还原动力学性能的相关因素进行分析讨论，提高理论联系实际的水平。
（4） 通过实验，使得同学们的动手能力和分析问题与解决问题的能力得到提高。
3.2实验装置及实验原理现代高炉生产中，铁矿石的还原是高炉冶炼要完成基本任务，还原过程包括两部分，既间接还原和直接还原。
间接还原是指还原剂是气体为即CO或H2的还原过程；直接还原是指用固体C完成的还原。
间接还原是高炉上部最主要的反应，在目前高炉冶炼技术条件下，尽量发展间接还原。
充分利用高炉煤气中的CO(H2)，对于改善高炉冶炼过程的能量利用，降低焦比具有重要的意义。
间接还原的反应是由高价氧化物到低价氧化物的反应，即：3Fe2O3+CO(H2)=2Fe3O4+CO2(H2O)Fe3O4+CO(H2)=3FeO+CO2(H2O)FeO+CO(H2)=Fe+CO2(H2O)所谓铁矿石的还原性，是指铁矿石中的氧化铁被CO(H2)还原的难易程度。
高炉工作者力求铁矿石具有良好的还原性，因此需要通过实验测定铁矿石的还原性。
还原性是评价铁矿石冶炼价值的重要指标。
在本实验采用热天平失重法，其原理为：在900℃条件下，将悬挂于电子天平下反应管内的500克铁矿石通入还原气体CO或H2，铁氧化物中的氧与还原性气体发生反应，生成CO2或H2O而排出反应管外，铁矿石因失氧而重量逐渐减轻，这样便可计算出各时刻的相对还原度；画出还原度随时间变化的还原曲线。
本实验方法为《铁矿石的还原性测定方法》GB/T13241-91标准方法，该方法参照ISO7215标准实验装置见图3-1。
图3-1 铁矿石还原实验装置系统图3.3 实验步骤将铁矿石（烧结矿、球团矿、块矿）样品在105℃温度下烘干120分钟，以除去水分，铁矿石试样重500克，粒度为10—12.5mm，为保证粒度需用10—12.5mm 的标准筛进行试样筛分。
直接还原铁指数、还原度和化率的测定
直接还原炉料用铁矿石－还原挃数、最终还原度和金属化率的测定1 范围本标准规定了一种在气体直接还原条件下，通过测定还原挃数、最终还原度和金属化率来评价氧从铁矿石中去除的难易程度的试验方法。
本标准适合于块矿和球团矿。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
ISO 2597-1:2006 铁矿石－全铁量的测定－第1 部分：三氯化锡还原滴定法ISO 3082:2000 铁矿石－取样和制样方法ISO 5416:2006 直接还原铁－金属铁含量的测定－溴－甲醇滴定法ISO 9035:1989 铁矿石－酸溶亚铁含量的测定－滴定法ISO 9507:1990 铁矿石－全铁量的测定－三氯化钛还原法ISO 11323:2002 铁矿石和直接还原铁－名词术语3 术语和定义本标准中采用ISO 11323中的术语和定义。
4 原理将试验样固定在试样床后，在800℃时通入由氢气、一氧化碳、二氧化碳和氮气组成的还原气体对试验样进行等温还原。
在90分钟的还原时间内，连续或间隔一定的时间称量试验样。
在氧铁比为0.9时计算还原度，同时通过90分钟后氧质量的损失（R90）来计算最终还原度。
通过化学分析还原后的试样或R90的公式计算金属化率。
5 取样、制样和试验样制备5.1 取样和制样按照ISO 3082进行取样和试样的制备。
球团矿的粒度组成：10.0mm～12.5mm占50%，12.5mm～16.0mm占50%。
块矿的粒度组成：10.0mm～16.0mm占50%，16.0mm～20.0mm占50%。
上述粒度组成的干燥试样至少需要2.5kg。
试样在105℃±5℃的炉中烘干至恒重，然后冷却至室温。
注：若连续两次干燥试样的质量变化不超过试样原始质量的0.05%，则认为试样达到恒重状态。
国家标准批准发布公告2009年第9号(总第149号)－－关于批准197项国家标准的公告
国家标准批准发布公告2009年第9号(总第149号)－－关于批准197项国家标准的公告
文章属性
•【制定机关】国家质量监督检验检疫总局(已撤销),国家标准化管理委员会•【公布日期】2009.08.27
•【文号】国家标准批准发布公告2009年第9号[总第149号]
•【施行日期】2009.08.27
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】标准化
正文
国家标准批准发布公告
（2009年第9号总第149号）
国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准以下197项国家标准，现予以公布（见附件）。
2009年8月27日
备注：1.GB/T 5953-1999已被代替完
2.从即日起，废止GB/T 21783-2008塑料毛细管法和偏光显微镜法测定部分结晶聚合物的熔融行为（熔融温度或熔融范围）。
低温还原粉化的知识与分析
低温还原粉化性(reduction disintegration property)铁矿石（烧结矿及球团矿）在低温还原过程中发生碎裂粉化的特性。
在高炉炼铁过程中，当铁矿石进入高炉后，炉料下降到400〜600C的区间，在这里受到来自高炉下部的煤气的还原作用，会发生不同程度的碎裂粉化。
严重时则影响高炉上部料柱的透气性，破坏炉况顺行。
铁矿石这种性能的强弱以低温还原粉化指数（RDI）来表示，或称LTB（Low Temperature Break-down）。
粉化原因及影响因素低温还原粉化的根本原因是矿石中的Fe2O。
在低温（400〜600C）还原时，由赤铁矿变成磁铁矿发生了晶格的变化，前者为三方晶系六方晶格，而后者为等轴晶系立方晶格，还原造成了晶格的扭曲，产生极大的内应力，导致铁矿石在机械力作用下碎裂粉化。
影响铁矿石（烧结矿及球团矿）低温还原粉化性能的因素有矿石的种类、Fe2Q的结晶形态、人造富矿的碱度、还原温度及铁矿石中的其他元素的含量。
矿石的种类以赤铁矿粉为原料的烧结矿RDI,较高；以磁铁矿粉为原料的烧结矿RDI,较低。
例如：烧结原料中澳大利亚赤铁矿配加量由43.5 %增加到60.6 %时，烧结矿的RDI值由31.36 %提高到38.08 %。
德国K格勒勃等研究表明：在烧结矿中碱度、脉石含量及机械应力相同的条件下，烧结矿中Fe。
0。
（包括原始及次生Fe2Q）含量与RDI有密切的关系，Fe?。
含量愈高，则RDI 愈高。
FeO的结晶形态Fe 2C3结晶形态的差异能引起RDI较大的变化。
结晶良好的天然Fe2Q,RDI —般在30%以下（按日本钢铁厂方法检验，以下同）；天然磁铁矿氧化焙烧成的Fe2Q的结晶，焙烧初期呈线状，RDI为22.4 %，焙烧后期呈多晶状，RDI为10.3 %;焙烧良好的球团矿，其中的FeC大部分是斑状，RDI较低，酸性球团矿RDI为34.1 %，自熔性球团矿为3.1 %;烧结矿中的Fe2Q，如斑状结晶体RDI较低，但当磁铁矿原料高温烧结后，在降温初期Fe sO迅速再氧化成Fe2C3，内部尚包裹着Fe3C4、硅酸盐玻璃质、CaC?Fe2Q，它的晶体外形多为菱形的骸晶状Fe zQ,具有最高的RDI。
钢铁冶金实验1.2 (2016)
在某种情况下，试验达不到60％的还原度，此时，下列公式适用于较低的还原度：RVI= (1-23）
式中：tY—还原度达到Y%时的时间，min；
k；
Y = 50%时，k= 20.0。
O/Fe= 0.9，相当于还原度为40%。
四实验设备
实验设备流程示意图见图1-10。图中各设备、仪器名称和用途说明如下。
18温控仪：DWK—702，控制还原炉炉温。
19温控仪：KSY-6-16，控制CO发生炉炉温。
图1—10铁矿石还原性能实验流程
五方法步骤
1.实验方法
将一定粒度范围内的试样置于固定床中，用CO和N2组成的还原气体，在900℃的温度下进行等温还原，每隔一定时间（或连续）称量试样质量，以三价铁状态为基准，计算还原3小时后的还原度和原子比O／Fe等于0.9时的还原速率。
其余杂质气体成分要求与铁矿石还原性能测定相同，即：
H2≤0.2%（V/V）
H2O≤0.2%（V/V）
O2≤0.1%（V/V）
在整个还原期间，还原气体的标态流量保持15±1升/min。
3.装样：称取试样500g±1粒,称量精度至1g。将试样装入还原管，
表面整平，封闭顶部，放入电炉，吊挂于电子天平上，检查称量系统。
RDI＋6.3，RDI＋3.15，RDI-0.5。
六.实验报告
1.结果及试样评价。
2.回答问题
（1）低温还原粉化与烧结矿冷却粉化有什么不同？
（2）还原过程中的减重为什么不等于还原过程中的失氧量？3.叙述你在实验中了解到了什么，学到了什么。
一.试验的目的及意义
铁矿石（包括烧结矿、球团矿）的软化是造渣过程中对高炉行程影响较大的一个环节。铁矿石软化后由于受到上部炉料的荷重作用，使矿石本身和矿石之间的孔隙度大大降低，使得上升的煤气受到阻力显著增加，从而减慢了炉料的下降速度。因此，铁矿石的软化性能成为铁矿石冶金性能的重要组成部分。
直接还原铁指数、还原度和化率的测定
直接还原炉料用铁矿石－还原挃数、最终还原度和金属化率的测定1 范围本标准规定了一种在气体直接还原条件下，通过测定还原挃数、最终还原度和金属化率来评价氧从铁矿石中去除的难易程度的试验方法。
本标准适合于块矿和球团矿。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
ISO 2597-1:2006 铁矿石－全铁量的测定－第1 部分：三氯化锡还原滴定法ISO 3082:2000 铁矿石－取样和制样方法ISO 5416:2006 直接还原铁－金属铁含量的测定－溴－甲醇滴定法ISO 9035:1989 铁矿石－酸溶亚铁含量的测定－滴定法ISO 9507:1990 铁矿石－全铁量的测定－三氯化钛还原法ISO 11323:2002 铁矿石和直接还原铁－名词术语3 术语和定义本标准中采用ISO 11323中的术语和定义。
4 原理将试验样固定在试样床后，在800℃时通入由氢气、一氧化碳、二氧化碳和氮气组成的还原气体对试验样进行等温还原。
在90分钟的还原时间内，连续或间隔一定的时间称量试验样。
在氧铁比为0.9时计算还原度，同时通过90分钟后氧质量的损失（R90）来计算最终还原度。
通过化学分析还原后的试样或R90的公式计算金属化率。
5 取样、制样和试验样制备5.1 取样和制样按照ISO 3082进行取样和试样的制备。
球团矿的粒度组成：10.0mm～12.5mm占50%，12.5mm～16.0mm占50%。
块矿的粒度组成：10.0mm～16.0mm占50%，16.0mm～20.0mm占50%。
上述粒度组成的干燥试样至少需要2.5kg。
试样在105℃±5℃的炉中烘干至恒重，然后冷却至室温。
注：若连续两次干燥试样的质量变化不超过试样原始质量的0.05%，则认为试样达到恒重状态。
烧结矿低温还原粉化指数的试验与研究
• 3）烧结矿SiO2含量对低温还原粉化率的影 响： • 有关资料表明，在900℃以上的高温下， Fe3O4可以被还原，特别是SiO2存在时， 更会加快它的还原，生成低熔点化合物铁橄 榄石，随着SiO2含量的提高，烧结矿的 FeO升高，低温还原粉化率（+3.15mm） 增大。
• 4）Al2O3对低温还原粉化率的影响： • 烧结矿中含有一定的Al2O3有利于四元系针 状交织结构的铁酸钙的形成，有利于提高烧 结矿强度。但过高有助于玻璃质的形成，使 烧结矿强度和低温还原粉化率升高。
1 国内研究现状
• 目前我国宝钢、攀钢、武钢等部分企业生产的烧结 矿低温还原粉化率较高，一般小于3.15mm达到 30~40%，接近日本平均水平（-3mm部分为 36.3%）。 • 除以上几个方面的技术措施外，国内外还进行了以 下试验与生产：烧结使用复合熔剂；熔剂分加技术； 混合料预压烧结；煤气无焰烧结；富氧点火；富氧 烧结与富氧双层烧结等。
2 选题的目的和意义
• 2.1张钢矿粉的烧结特性 • 张钢烧结常用的几种矿粉的化学成分见表2.1 • 在烧结生产中，应根据各种矿粉的含铁品位， SiO2和Al2O3的含量进行优化，使之在烧结过程中 获得合适的烧结性能。
产地 巴西 澳大利 亚 澳大利 亚 印度 中国 品种 巴西粗 粉 PB粉 烧损 1.07 5.79
前言
• 受国内铁矿石资源和开发技术经济条件的限制，国 内铁矿石产量严重不足，造成进口铁矿石数年大幅 度增长，进口依赖度将进一步增加。但是，随着优 质铁矿粉供应紧张、价格逐年上涨，质量逐步下降， 对烧结生产造成较大影响。因此，合理地利用国内 外廉价铁矿粉资源，生产高质量的烧结矿以及获得 理想的经济效益是每个钢铁企业追求的目标。 • 烧结矿低温还原粉化率（RDI）是烧结矿冶金性能 的一个重要指标，烧结矿RDI的波动，不但直接影 响到高炉料柱的透气性，造成炉况不顺，而且增加 炉顶喷吹出量。因此烧结矿低温还原粉化率直接关 系到高炉的顺行生产，对提高高炉的技术经济指标 起着举足轻重的作用。
高炉炉料用铁矿石 低温还原粉化率的测定 动态试验法
高炉炉料用铁矿石低温还原粉化率的测定动态试验法一、背景介绍高炉炉料用铁矿石低温还原粉化率的测定是一项重要的实验工作，对于高炉冶炼过程中的铁矿石熔融性能和还原性能的评价具有重要意义。
传统的静态试验法存在着实验周期长、数据获取不足等问题，为了更准确、快速地测定高炉炉料用铁矿石的低温还原粉化率，需要引入动态试验法。
二、动态试验法的原理动态试验法是利用高温气流对铁矿石进行还原反应，并通过实时监测还原床的数据变化来评估铁矿石的还原性能。
动态试验法可以模拟高炉内还原条件，快速、准确地获取铁矿石的还原粉化率。
三、动态试验法的步骤1. 实验前准备在进行动态试验之前，需要准备好实验所需的铁矿石样品和实验仪器设备，同时需要根据实验要求调节合适的试验气氛和气流速度。
2. 实验装置搭建搭建合适的实验装置，包括还原床、实时监测系统等。
还原床需要能够模拟高炉内的还原条件，实时监测系统需要能够对还原床的数据变化进行实时监测和记录。
3. 实验操作将铁矿石样品放置在还原床中，设置合适的试验参数，开启气流，开始实验。
4. 数据处理实时监测还原床的数据变化，包括温度变化、气体组成变化等。
根据实验数据对铁矿石的还原粉化率进行评估和计算。
四、动态试验法的优点1. 真实模拟高炉内还原条件，实验结果更具可靠性和代表性。
2. 实验周期短，可以快速获取数据，提高实验效率。
3. 可以实时监测还原床的数据变化，获取更多的实验信息。
五、动态试验法的应用前景动态试验法在高炉炉料用铁矿石低温还原粉化率的测定中具有广阔的应用前景，可以为高炉炉料的优选和高炉冶炼过程的优化提供可靠的实验数据支持，有助于提高高炉炉料的使用效率和降低冶炼成本。
六、结论动态试验法作为一种新型的铁矿石低温还原粉化率测定方法，具有较大的优势和应用前景。
通过合理利用动态试验法，可以更准确地评估高炉炉料用铁矿石的还原性能，推动高炉冶炼技术的进步和提高。
高炉炉料用铁矿石低温还原粉化率的测定动态试验法是近年来研究的热点之一。
别错过!铁矿石检测,这些指标是重点
别错过！铁矿石检测,这些指标是重点铁矿石是含有铁单质或铁化合物能够经济利用的矿物集合体，是钢铁生产企业的重要原材料。
那么关于铁矿石你了解多少呢？你知道铁矿石需要检测哪些项目吗？你知道铁矿石应该符合哪些国家标准吗？今天，青岛英伦检测就带大家一起来了解一下：检测项目：理化指标检测：水分、还原性、灼烧减量、真密度、容积密度、表面电阻、体积电阻、抗压强度、水溶性氧化物含量、粉化试验、自由膨胀系数等。
品位分析：元素含量分析、矿石品位鉴定、物相分析、岩土成分分析等。
检测标准：GB/T 10322.2-2000 铁矿石评定品质波动的实验方法GB/T 10322.3-2000 铁矿石校核取样精密度的实验方法GB/T 10322.4-2014 铁矿石校核取样偏差的实验方法GB/T 10322.5-2016 铁矿石交货批水分含量的测定GB/T 10322.6-2004 铁矿石热裂指数的测定方法GB/T 10322.7-2016 铁矿石和直接还原铁粒度分布的筛分测定GB/T 10322.8-2009 铁矿石比表面积的单点测定氮吸附法GB/T 13241-2017 铁矿石还原性的测定方法GB/T 13242-2017 铁矿石低温粉化试验静态还原后使用冷转鼓的方法GB/T 1361-2008 铁矿石分析方法总则及一般规定GB/T 14202-1993 铁矿石(烧结矿,球团矿)容积密度测定方法GB/T 16574-1996 硫铁矿和硫精矿中硅含量的测定重量法GB/T 16575-1996 硫铁矿和硫精矿中铝含量的测定EDTA容量法GB/T 24189-2009 高炉用铁矿石用最终还原度指数表示的还原性的测定GB/T 24190-2009 铁矿石化合水含量的测定卡尔费休滴定法GB/T 24204-2009 高炉炉料用铁矿石低温还原粉化率的测定动态试验法GB/T 24235-2009 直接还原炉料用铁矿石低温还原粉化率和金属化率的测定气体直接还原法GB/T 24236-2009 直接还原炉用铁矿石还原指数、最终还原度和金属化率的测定GB/T 24515-2009 高炉用铁矿石用还原速率表示的还原性的测定GB/T 24530-2009 高炉用铁矿石荷重还原性的测定GB/T 24531-2009 高炉和直接还原用铁矿石转鼓和耐磨指数的测定GB/T 24586-2009 铁矿石表观密度、真密度和孔隙率的测定GB/T 31947-2015 铁矿石汞含量的测定固体进样直接测定法GB/T 34211-2017 铁矿石高温荷重还原软熔滴落性能测定方法GB/T 34214-2017 铁矿石明水重量的测定GB/T 34568-2017 高炉和直接还原用铁矿石体积密度的测定GB/T 36144-2018 铁矿石中铅、砷、镉、汞、氟和氯含量的限量GB/T 6730.10-2014 铁矿石硅含量的测定重量法GB/T 6730.11-2007 铁矿石铝含量的测定EDTA滴定法GB/T 6730.12-2016 铁矿石铝含量的测定铬天青S分光光度法GB/T 6730.13-2007 铁矿石钙和镁含量的测定EGTA-CyDTA 滴定法GB/T 6730.14-2017 铁矿石钙含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T 6730.16-2016 铁矿石硫含量的测定硫酸钡重量法GB/T 6730.20-2016 铁矿石磷含量的测定滴定法GB/T 6730.21-2016 铁矿石锰含量的测定高碘酸钾分光光度法GB/T 6730.22-2016 铁矿石钛含量的测定二安替吡啉甲烷分光光度法GB/T 6730.23-2006 铁矿石钛含量的测定硫酸铁铵滴定法GB/T 6730.24-2006 铁矿石稀土总量的测定萃取分离-偶氮氯膦mA分光光度法GB/T 6730.25-2006 铁矿石稀土总量的测定草酸盐重量法GB/T 6730.26-2017 铁矿石氟含量的测定硝酸钍滴定法GB/T 6730.27-2017 铁矿石氟含量的测定镧-茜素络合腙分光光度法GB/T 6730.28-2006 铁矿石氟含量的测定离子选择电极法GB/T 6730.29-2016 铁矿石钡含量的测定硫酸钡重量法GB/T 6730.3-2017 铁矿石分析样中吸湿水分的测定重量法、卡尔费休法和质量损失法GB/T 6730.30-2017 铁矿石铬含量的测定二苯基碳酰二肼分光光度法GB/T 6730.31-2017 铁矿石钒含量的测定N-苯甲酰苯胲萃取分光光度法GB/T 6730.32-2013 铁矿石钒含量的测定硫酸亚铁铵滴定法GB/T 6730.34-2017 铁矿石锡含量的测定邻苯二酚紫-溴化十六烷基三甲胺分光光度法GB/T 6730.35-2016 铁矿石铜含量的测定双环己酮草酰二腙分光光度法GB/T 6730.36-2016 铁矿石铜含量的测定火焰原子吸收光谱法。
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? 影响铁矿石(烧结矿及球团矿)低温还原粉化性能的因素有 矿石的种类、Fe2O3的结晶形态、人造富矿的碱度、还原温 度及铁矿石中的其他元素的含量。烧结矿物组成越复杂、 冷却速度越快，则烧结矿的低温还原粉化越严重。
从还原管中取出所有试样，并测定质量为m0，随后放 入转鼓中，固定密封盖，以30±1r/min的速度转300r。取 出所有试样，测量其质量后，用6.3mm，3.15mm，0.5mm的 方孔筛小心进行筛分，并记下各级筛上的试样质量分别记 为m1，m2，m3。在转鼓实验和筛分中损失的粉末视为小于 0.5mm的里面，并计入其质量中。
? 2.1 晶格转变 生产溶剂性烧结矿时，石灰石与矿石中的SiO2发生
作用生成硅酸钙系粘结相，它是相变物质，具有多晶转变 的特性。β-C2S在温度252℃至20℃可转变成γ-C2S，晶 体在转变过程中，发生晶格的重新排列，使密度发生变化， 致使体积增加大约10%，由于体积膨胀产生极大的内应力， 导致烧结矿粉碎。
? 3.1 动态法 动态法是将试样直接装入转鼓内，在升温同时通入保
护性气体，以一定速率转动转鼓,当温度升高到500℃左右 时，改用CO、CO2和N2组成的还原性气体恒温还原一定时 间，经冷却后取出，筛分分级，将各级质量与入股总质量 之百分比作为评价标准。 ? 动态有以下三种 (1)国际标准化组织检验方法(ISO/DP4697) (2)德国奥特弗莱森(Othfresen)研究协会检验方法 (3)前苏联国家标准检验方法(ГОСТ19575—84)
烧结矿低温还原粉化对高炉生产危害较大, 主要表 现在炉身上部料柱透气性恶化, 增加炉身结瘤危险性;破 坏煤气正常分布。煤气利用变差;瓦斯灰吹出量增加, 煤 气净化困难, 煤气管道破损加剧等, 最终导致冶炼强度难 以提高, 产量下降, 焦比升高。
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二 粉化原因及影响因素
? 根本原因 是铁矿石中的Fe2O3,,在低温下（400℃-600℃）还原
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实验步骤
4 还原 ①通电升温，升温速率不得大于10℃/min； ②通入N2其速率为5L/min； ③至试样温度接近500℃时，将N2流量加大到15L/min； ④在500℃恒温30min，用标准流量为15L/min的还原气体代
替N2。连续还原1个小时后，随后又通5L/min的N2，并将试 样自然冷却到100℃以下。 5 转鼓
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? 2.3 碱度的影响 碱度是影响RDI的一个重要因素。随着烧结矿碱度的提高， 烧结矿的强度有所提高，RDI+3.0值降低。原因可解释如下： ①烧结矿碱度的提高，烧结矿中强度高的铁酸钙增多，强 度低的玻璃质降低。 ②高碱度烧结矿中，大量的磁铁矿受铁酸一钙熔蚀并与其 交织在一起，呈网状结构。 ③高碱度烧结矿熔融充分，气孔分布均匀，这也有利于提 高烧结矿常温强度。
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实验条件
1 还原气体流量 在整个实验期间，还原气体的标准流量为15±1L/min
2 还原气体成分 CO 20%±0.5%，CO2 20%±0.5%，N2 60±0.5%%
3 实验温度 500±10℃
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实验仪器、设备
1 还原实验仪器、设备
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实验仪器、设备
2 转鼓实验仪器、设备
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实验步骤
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? 2.4 烧结矿成分的影响 烧结矿中有一些脉石成分，如Al2O3、MgO、SiO2、
FeO以及TiO2对RDI影响很大。烧结矿中MgO、FeO使烧结矿 RDI+3.15 降低；TiO2、Al2O3高则RDI+3.15 升高； ? 2.5 还原温度的影响
在500℃左右存在着RDI的峰值，高于或低于此值， 粉化率减轻。
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? 2.2 内应力 烧结矿是多种矿物的集合体，冷却过程中，由于不
同矿物的冷缩系数不同而产生的应力，往往在烧结矿中强 度较低的部位产生裂纹。温度较低时，烧结矿性脆，还原 过程产生的内应力引起应变，烧结矿耐不住这种应变，边 产生新的裂纹，并使原有的裂纹扩张，致使烧结矿粉碎。
还原过程中内应力主要是由于铁矿石逐级还原时体 积膨胀引起的。赤铁矿逐级还原时体积的变化如下：
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Hale Waihona Puke 实验原理? 还原粉化指数：表示还原后的铁矿石通过转鼓后的指数。 分别用筛分得到的6.3mm，3.15mm，0.5mm的物料质量和试 样转鼓前的总质量之比，用百分数表示。
? 在固定床中，500℃下，用CO 20%，CO2 20%，N2 60%组成 的还原气体进行还原，还原60min后，将试样冷却到100℃ 以下，用小转鼓转300转。再用规格为6.3mm，3.15mm及 0.5mm的方孔筛进行筛分，用还原粉化表示铁矿石的粉化 程度。
1 制样 试样按照GB10122的规定进行取样（质量为
500g±0.1g）和制样，试样粒度为10.0——12.5mm；
2 烘干 将试样放入105℃±5℃的体系中，时间不超过两个小
时；
3 装样 将试样装入还原管内，将其表面铺平。密封还原管的
顶部，将N2通入还原管，标态流量5L/min，然后把还原管 放入还原炉中，等待升温还原；
烧结矿低温还原 粉化率的测定
学生：000
一 前言
? 1.1 定义 低温还原粉化性：铁矿石(烧结矿及球团矿)在低温还原过程
中发生碎裂粉化的特性。 低温还原粉化指数(Low Tempera-ture Break-down)：铁矿石
这种性能的强弱以低温还原粉化指数(RDI)来表示，或称 LTB。 ? 1.2 危害
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? 2.6 还原气成分的影响 不同还原气条件下烧结矿的还原粉化率有明显区别，
随着还原气中CO含量下降和H2含量的升高，烧结矿的还原 粉化率明显降低。 ? 2.7 烧结工艺的影响
受到燃料配比、混合料水分、返矿量的交互作用，而 且还与原料配比、烧结料层厚度、烧结温度、点火温度等 工艺有关。
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三 检测方法
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三 检测方法
? 3.2 静态法 静态法是将一定粒度范围的烧结矿置于固定床中，在
500℃左右温度下，用由CO、CO2和N2组成的还原气体进行 静态还原一定时间后，将试样冷却到100℃以下，用小转 鼓转以一定速率转动一定时间，然后筛分分级，将各级质 量与入股总质量之百分比作为评价标准。
? 静态有以下三种 (1)ISO检验方法(ISO4696—1984) (2)日本钢铁厂的检验方法 (3)中国国家标准(GB/T13242—91)检验方法