一 前言:
日前发布了<>,炼铁同行们反映强烈,可见基础的东西才是大家需要的东西,同时也有同行留言表示看不懂这些指标的含义,希望能详细地介绍一下这些指标的测定方法,含义及常规数值范围,翻了一下书发现确实早年的炼铁教科书对于烧结矿冶金性能的介绍都很简单,只笼统的做了定性的要求,也许跟先前的化验技术手段有关吧,应广大炼铁同行的要求,在这里做一下简单的介绍,以方便同行们在实际应用中能看懂这些化验指标.
二 烧结矿的冶金性能指标
在实际生产和研究中,把烧结矿在热态及还原反应条件下的一些物化性能:还原性,低温还原粉化率,还原膨胀,荷重软化温度和熔滴性称为烧结矿的冶金性能.
1. 烧结矿的还原性:
是指在高炉冶炼的温度条件下,用还原气体(CO,H2)压取矿石中与铁结合氧的难易程度的一种量度,是评价矿石质量的最重要的指标.但是直到现在由于技术条件的限制还很难完全模拟高炉冶炼实际条件在实验室内测定矿石的还原性,也很难用现有测定法测得的数据来推算高炉生产指标.但是通过测定还是可为评价矿石质量提供相对比较数值,为评价烧结矿质量提供依据.还原性按国家标准GB/T13241-91测定,具体方法这里不再详述,
测得的结果用还原性指数(RI)和还原速率指数(RVI)表示,一般认为RI小于60%为还原性差的烧结矿,而大于80%为还原性好的烧结矿.烧结矿的RI随碱度变化而变化,普通烧结矿RI小于50%,自熔性烧结矿RI在60%左右,高碱度烧结矿(1.8-2.3)RI在85%左右,超高碱度烧结矿(2.5-4.0)其RI在80-85%.
当前高炉炉料结构中普遍配用的天然块矿,其还原性也各不相同,如海南块矿RI在51-57%奥矿55-70%,印度矿66-73%,给出这些数值,意在使炼铁同行们对还原性有一个初步的量的认识,生产中还应以实测数值为准.
还原速率指数RVI测定及技算比较复杂,且应用于生产的意义不太,这里不作介绍.
2. 低温还原粉化性能
在400-600度时,烧结矿中高价铁还原到低价铁时发生晶格变化,体积增大,同时存在一氧化碳的析碳反应,在这种双重作用下,烧结矿主生裂缝,破裂及至粉化,这种还原粉化使料柱的空隙度降低,透气性恶化,影响高炉生产.
低温还原粉化性能依国标同上测定,测定结果用RDI+3.15作为考核指标,(也有采用RDI-3.0作为考核指标如日本).一般要求RDI+3.15S要大于65%,我国烧结矿生产中大都配有一定量的磁精粉,所以RDI+3.15都在70%以上,当烧结矿以富赤铁矿粉生产时,或烧结矿含钛高时,其RDI+3.15一般低于65%,其原因可能与其晶格结构不同有关.
在做低温还原粉化率的测定时,通常达到三组数据,RDI+3.15,RDI6.3,RDI-0.5,其中,RDI+3.15称为还原粉化指数,RDI+6.3称为还原强度指数,RDI-0.5称为磨损指数,其实际意义为RDI+3.15在一定的条件下测试完成后所得的产物中,筛上物大于3.15mm的烧结矿占总筛分物的百分比,同理,RDI+6.3是指筛上物于于6.3的所占百分比,RDI-0.5是指小于0.5的筛下物所占的百分比.
生产中实际对三指标的要求及相应数据,在<>中已经给出,这时不再列出.
3. 还原膨胀性能
还原膨胀性能对烧结矿影响不大,其主要应用于对球团矿的测定,以还原测定后体积的增加量与还原前的体积的比值,一般用RSI表示.
4. 荷重还原软化性能和熔滴性
在高炉冶炼过程中,随温度的升高和还原反应的进行,烧结矿发生形态变化,同固体转变为液体,但是它还不是纯物质晶体,不能在一个熔点上转变,而是在一定的温度范围内完成由固变软再熔的过程,这样矿石的软化性能需要用两个指标来表达,软化开始温度和软化区间.一般规定在荷重还原过程中收缩率4%时的温度作为软化开始温度,而收缩率到40%时的温度作为软化终了的温度,两者的温度差就定为软化温度区间,高炉冶炼要求软化开始温度高一些,区间窄一些以保持炉况稳定,有利于气固相还原反应的进行.
在高炉内矿石软化后,继续往下运动,进一步加热和还原,软化熔融为熔渣和金属铁,达到自由流动并积聚成滴,从软融带滴落进入滴落带的焦柱,在滴落开始前,软熔层被软熔物填充,透气性变差,煤气通过的压降增大,生产实践和实测结果表明,高炉软熔带的煤气压降占了总压降的60%,人们在实验室内模拟高炉冶炼条件下软熔和滴落过程,并测定其开始开始软化,开始滴落,滴落终了温度,作为评价其熔滴性能的指标,
目前我国对烧结矿的荷重软化性能和熔滴性能测定的方法还没有标准化,还有待进一步的国标出来,
其测定表示的字母含义为:
TBS 开始软化温度(收缩4%)
TBE 软化终了温度,(收缩40%)
△TB 软化温度区间
一般对于碱度大于1.8的烧结矿,其软化开始温度在1200-1220度之间,软化终了温度在1330-1340之间,软化温度区间在120-140度左右,
结语:
1仅是一些常规性的知识,希望对于炼铁新手能有所帮助,
2文中列出的数据仅做为实际运用时的参考,不作为指导生产的指标,
3因生产中很难能得到比较全面的实测数据,所以本文介绍的比较笼统,贻笑大方了.
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