一种测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法技术

本发明专利技术提供一种测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法，包括待测铁矿石和焦炭制样；制样完成的铁矿石和焦炭按特定位置放置在反应器内；将反应器内的铁矿石和焦炭升温还原处理；将S3还原处理后的铁矿石降温保样；称量降温保样后铁矿石的重量并计算还原度H。本申请测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法，通过该方法测定后铁矿石还原度H范围在20.61％

【技术实现步骤摘要】
一种测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法


[0001]本专利技术涉及铁矿石还原度测定
，尤其涉及一种测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法。

技术介绍

[0002]铁矿石作为高炉炼铁的主要原料，其还原性的好坏直接影响炼铁的经济指标。高炉冶炼时，易还原的铁矿石中含氧量大部分在高炉中上部被高炉煤气所还原，称为间接还原，此时焦炭消耗较低；难还原的铁矿石中相当多的含氧量要到高炉下部依靠碳的直接还原来完成，此时焦炭消耗高。为了降低焦比，应尽可能以间接还原的方式夺取含铁原料中的氧，因此要求入炉铁矿石有良好的还原性。
[0003]还原性是烧结矿重要的冶金性能指标。在我国铁矿石还原性测定标准方法GB/T13241
‑
2017中，铁矿石在900℃的温度，在流量15L/min的还原气氛(30％CO+70％N2)中被还原3小时，得到其失重大小并计算出还原度。该种测定方法具有一定的局限性，测定的还原度H数值偏大,一般来说测定后还原度H数值高于40％，实际上，通过高炉解剖的调查结果和一些研究者们的高炉模拟结果都揭示了在高炉块状带区域(800
‑
1100℃)铁矿石的还原度为20％
‑
40％。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法。
[0005]一种测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法，其特征在于，包括：
[0006]S1、待测铁矿石和焦炭制样；
[0007]S2、制样完成的铁矿石和焦炭按特定位置放置在反应器内；
[0008]S3、将反应器内的铁矿石和焦炭升温还原处理；
[0009]S4、将S3还原处理后的铁矿石降温保样；
[0010]S5、称量降温保样后铁矿石的重量并计算还原度H。
[0011]优选的，步骤S1所述待测铁矿石和焦炭制样包括：将块状铁矿石进行破碎处理后得到10
‑
12.5mm试样，并将试样置于100
±
5℃的温度下烘干2h，然后冷却至室温并称量500
±
1g备用；将焦炭进行破碎处理后得到20
±
1mm的试样，并将试样置于170℃的温度下烘干2h，然后冷却至室温并称量200
±
1g备用。
[0012]优选的，步骤S2所述制样完成的铁矿石和焦炭按特定位置放置在反应器内包括：将反应器底部放入250g的高铝球，所述高铝球顶侧放置150g焦炭，所述焦炭顶侧放置的500g铁矿石。
[0013]优选的，步骤S3所述将反应器内的铁矿石和焦炭升温还原处理包括：通入流量为5
‑
10L/min的氮气，并以10℃/min的升温速率加热至800℃；温度到达800℃后，气体切换为流量15L/min的混合气体，其中，混合气体为：20％CO+20％CO2+60％N2；以3℃/min升温到1100℃。
[0014]优选的，步骤S4所述将S3还原处理后的铁矿石降温保样包括；温度达到1100℃后反应完成，然后切换还原气为5
‑
10L/min的氮气将管路中的还原性混合气排出，自然冷却到200℃时关闭气路，样品冷却到室温后取出。
[0015]优选的，步骤S5还原度计算公式为：
[0016][0017]其中，m0—试料的质量/g；
[0018]m1—还原开始前试料总质量/g；
[0019]m
t
—还原t分钟反应完成后试料总质量/g；
[0020]w1—试验前试样中用GB/6730.8测得的亚铁含量(％)；
[0021]w2—试验前试样中用GB/6730.5测得的全铁含量(％)。
[0022]本专利技术测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法具有以下技术效果：
[0023]本申请测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法，通过该方法测定后铁矿石还原度H范围在20.61％
‑
37.55％，其区间范围符合高炉解剖的调查结果和一些研究者们的高炉模拟结果，测定精度相较于现有技术提高，测定更加准确。
附图说明
[0024]参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本专利技术的其他特性特征和优点将变得清晰。并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1本专利技术矿石和焦炭在反应器内结构图；
[0026]图中：10、铁矿石；20、焦炭；30、高铝球。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0028]下面结合附图及实施例，详细说明该测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法。
[0029]一种测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法，包括：
[0030]S1、待测铁矿石10和焦炭20制样；
[0031]S2、制样完成的铁矿石10和焦炭20按特定位置放置在反应器内；
[0032]S3、将反应器内的铁矿石10和焦炭20升温还原处理；
[0033]S4、将S3还原处理后的铁矿石10降温保样；
[0034]S5、称量降温保样后铁矿石10的重量并计算还原度H。
[0035]其中，步骤S1所述待测铁矿石10和焦炭20制样包括：将块状铁矿石10进行破碎处
理后得到10
‑
12.5mm试样，并将试样置于100
±
5℃的温度下烘干2h，然后冷却至室温并称量500
±
1g备用；将焦炭20进行破碎处理后得到20
±
1mm的试样，并将试样置于170℃的温度下烘干2h，然后冷却至室温并称量200
±
1g备用。
[0036]其中，步骤S2所述制样完成的铁矿石10和焦炭20按特定位置放置在反应器内包括：将反应器底部放入250g的高铝球30，所述高铝球30顶侧放置150g焦炭20，所述焦炭20顶侧放置的500g铁矿石10。
[0037]其中，步骤S3所述将反应器内的铁矿石10和焦炭20升温还原处理包括：通入流量为5
‑
10L/min的氮气，并以10℃/min的升温速率加热至800℃；温度到达800℃后，气体切换为流量15L/min的混合气体，其中，混合气体为：20％CO+20％CO2+60％N2；以3℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法，其特征在于，包括：S1、待测铁矿石和焦炭制样；S2、制样完成的铁矿石和焦炭按特定位置放置在反应器内；S3、将反应器内的铁矿石和焦炭升温还原处理；S4、将S3还原处理后的铁矿石降温保样；S5、称量降温保样后铁矿石的重量并计算还原度H。2.根据权利要求1所述测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法，其特征在于,步骤S1所述待测铁矿石和焦炭制样包括：将块状铁矿石进行破碎处理后得到10
‑
12.5mm试样，并将试样置于100
±
5℃的温度下烘干2h，然后冷却至室温并称量500
±
1g备用；将焦炭进行破碎处理后得到20
±
1mm的试样，并将试样置于170℃的温度下烘干2h，然后冷却至室温并称量200
±
1g备用。3.根据权利要求1所述测定铁矿石在高炉块状带还原度的方法，其特征在于,步骤S2所述制样完成的铁矿石和焦炭按特定位置放置在反应器内包括：将反应器底部放入250g的高铝球，所述高铝球顶侧放置150g焦炭，所述焦炭顶侧放置的500g铁矿石。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文波，黄标彩，方宇荣，邱小宁，王义惠，戴玉山，朱丽娜，钟指辉，吴天永，
申请(专利权)人：福建省三钢集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：