[發明專利]測試和評價高爐內礦石還原對料柱透氣性影響的方法

有效

• 申請號: 201110283476.7
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN102410966A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 馬金芳;程樹森;趙宏博;萬雷;王尉平;賈國利;賈軍民;劉艷玲;徐士成;焦月生;龔衛民
• 申請（專利權）人: 河北省首鋼遷安鋼鐵有限責任公司;首鋼總公司
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;G01N5/04
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

1.一種測試和評價高爐內礦石還原對料柱透氣性影響的方法，其特征在于，工藝步驟如下：

(1)測試試樣選擇500g±1g粒度為10-12.5mm的礦石；

(2)將礦石裝入耐高溫還原反應管，再把反應管放進鐵礦石還原爐膛內，吊掛在電子天平的下掛鉤上，保持反應管處于自由擺動狀態，使電子天平能準確地稱取試樣的質量；在還原反應開始后通過電子天平自動采集礦石的實時失重數據，并計算出礦石的實時還原度；

(3)在還原反應管的進氣口和出氣口各安裝1個三通，三通的一頭連接反應管的接頭，另一頭連接進氣或出氣的膠管，三通垂直的一端則連接壓差傳感器的膠管，在剛開始通入還原氣體時讀取的壓差即為料層的初始阻損，在試驗過程中每分鐘讀取的壓差，即為升溫還原過程中料柱的阻損；

(4)將盛有礦石試樣的還原反應管放置好后，從室溫至400℃以10℃/min的速率升溫，并通入5l/min的N₂，以提高試驗效率并保護礦石試樣不被氧化；

(5)到達高爐塊狀帶下沿時，溫度900℃±5℃，在400℃至900℃以5℃/min的速率升溫，在溫度高于400℃后礦石開始發生明顯地還原粉化，并將通入的氣體成分調整為20％CO+20％CO₂+60％N₂，氣體流速為15l/min，以模擬礦石在高爐塊狀帶內逐漸地升溫還原；

(6)根據生產中高爐內部在爐身下部900-1100℃為熱儲備區，在900℃后將升溫速率降低到2.5℃/min，繼續升溫至1100℃，因此從900℃開始將通入的氣體成分調整為30％CO+10％CO₂+60％N₂，以模擬礦石在高爐熱儲備區內逐漸地升溫還原；

(7)礦石溫度達到1100℃后，停止加熱，并改通5l/min的N₂進行保護，使礦石自然冷卻至室溫；

(8)取出冷卻至室溫后的礦石試樣進行轉鼓、篩分及稱重，記錄大于6.3mm的質量百分比，記為NRDI_+6.3；大于3.15mm的質量百分比，記為NRDI_+3.15，和小于0.5mm的質量百分比，記為NRDI_-0.5；

評價指標：

通過比較還原前后的料層壓差增加率?可以判斷不同礦石逐漸升溫還原對料層透氣性的影響程度；

對于試驗中的同種礦石，可通過料層壓差隨溫度的變化率?比較礦石在不同溫度區間料層透氣性惡化程度；

轉鼓篩分后大于3.15mm的礦石比例作為逐漸升溫還原對礦石粉化影響的衡量指標。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的塊狀帶是指從高爐爐喉至爐身區域，該區域內的爐料均為固態。