《冶金实验研究方法》期末作业.doc

重庆科技学院冶金实验研究方法课题实验研究方案 学 院: 冶金与材料工程学院 专业班级: 冶金12-01班 学生姓名: 陈 毅 学 号: 2012440646 课程课题: 不同MgO含量对烧结矿质量的影响 完成日期： 2015年 05 月 26日 教师评语: 成绩（五级记分制）: 教师（签字）: 不同MgO含量对烧结矿质量的影响研究方案4.研究目标针对国内对烧结矿中MgO含量多少更有利不明确的迫切问题，通过研究不同MgO含量对烧结矿质量有何影响,其含量多少为宜，找出最优的MgO含量，为烧结矿质量提供理论依据。阐明一一随着MgO的增加，烧结矿的冶金性能、低温还原粉化指标改善。当MgO含量达到某一值时烧结矿强度、冶金性能最佳。随后，随MgO含量增加，烧结矿强度、冶金性能明显降低；掌握一一在不同MgO含量条件下，测定烧结矿筛分指数、转鼓强度、落下强度、低温还原粉化性、还原性等的技术；达到一一找到最适宜的MgO含量，改善烧结矿质量，提高成品矿含铁品位，降低吨铁渣量的目的。5.研究内容 5.1.不同MgO含量对烧结矿强度的影响。5.2.不同MgO含量对烧结矿的还原性的影响。 5.3.不同MgO含量对烧结矿低温还原粉化的影响。6.实验方案6.1烧结杯实验为了研究不同MgO含量下的烧结和冶金性能,在碱度保持2.1不变时,对MgO为1.8%、2.1%、2.3%、2.5%、2.7%、3.0%和3.0%几个水平进行了烧结试验(见表)。烧结试验是在200mm的烧结杯中进行的,铺底料1025mm,厚度为30mm。布料后压料20mm,料层厚度为400mm,点火时间1.5min,点火温度为1100,点火负压为4kPa,保温时间为1.5min,烧结负压为8kPa。烧结过程中,在相同点火条件、抽风负压下,测定垂直烧结速度。以烧结废气温度开始下降时作为烧结终点。烧结矿的冷强度和粒度组成测定参照国家标准(GB8029-87),烧结矿从烧结杯倒出,经冷却后,在2m高的落下装置中进行三次落下实验,进行筛分后,测得成品率及粒度组成;将10mm的烧结矿缩分取样,采用ISO标准转鼓测定转鼓指数。然后取样做化学分析和冶金性能检验。烧结矿低温还原粉化性能是采用国家标准方法(GB/T13242-91)进行测定。采用国家标准(GB/T13241-91)进行还原试验,取180min的最终还原作为烧结矿的中温还原性能指标(RI)。荷重软化试验是在荷重为1kg/cm2的条件下,试样粒度为2.53.2mm,料柱高度为20mm。在升温过程中,当料柱高度收缩10%时的温度为软化开始温度(T10%),收缩40%时的温度为软化终了温(T40%),T=T40%-T10%为软化温度区间。6.2.烧结矿强度测定6.2.1.落下强度落下试验用于检验耐跌落性能。我国现行方法将粒度10-40mm 的烧结矿式样20kg , 从2m 高度落下2 次，落下产物筛分后取大于10mm 的部分的百分数作为落下强度。一般要求大于80%。6.2.2.转鼓试验转鼓试验检验造块制品的耐磨和碰撞性能。6.3.还原性测定试验6.3.1.实验方法检测方法：将已烘干，粒度在10-12.5mm 的试样500g 装入还原管，制定升温参数，先手动升温到200，然后由计算机控制自动升温到900，保温30min后通入15L/min巧的还原气体( N2 70%,CO 30% )，通气时间3h。等试样温度降到100以下，称其重量，计算还原度。用此类方法检测还原度，一个试样升温、通气时间一般需7-8h，加上冷却时间共计10-11h，一天只能做一个实验。6.3.2.试验设备（1）CO 还原气体的制备系统。包括CO 还原气体的发生、配制、净化、分析和调节装置。可以使用瓶装高纯CO 配制还原气体，也可以在试验室发生CO 配制还原气体，通过净化、分析和调节达到要求的成分和纯度。（2）还原管。由耐热不起皮的金属板制成，能耐900 摄氏度以上的温度。为了放置试样，在还原管中装有多孔板。还原管内管的内直径为75mm。（3）还原炉。（4）称量装置。称量精确至1g, 每隔一定时间检查称量装置的灵敏度。（5）试验筛。符合GB 6003 和GB 6005 的规定，并具有以下公称尺寸的正方形筛孔：16.0mm,12.5mm 和10.0mm。用下列公式计算还原后的还原度Rt，计算Rt时，t为3h，以三价铁为基准，用度量百分数表示：Rt=O11W1O430W2+(M1Mt)M0 * O.43W2 * 100*100式中：Mo试样的质量g Ml还原开始前试样质量gMt还原t min后试样的质量g Wl实验前试样中FeO的含量W2实验前试样的全铁含量还原罐示意图6.4.低温还原粉化试验按要求对铁矿石试样进行准备，称量500g精确到0.1g记为m0装入还原罐中。装料时先装第一个筛板，再装33颗高铝球平放在筛板上，然后再把试样装在筛板上。最后将电热偶插在反应罐的料面上。计算机实时采集数据，当温度达到1180时通入CO2，当试样中心温度达到500时，将保护气体控制在15升/分。安配气规程CO 含量20%，CO2 20%、N2 60%的混合气，调节各个阀门，使粉化实验的的煤气成分达到20%CO+20%CO2+60%N2，使粉化试验的混合煤气流量为900L/h。试样在500 摄氏度时至少恒温30 分，使试样达到恒重m1 。试验到后来，当料面温度低于100 摄氏度时，关掉N2和解压阀，将铁矿石取出称量记为mD0。本实验用还原粉化指数表示铁矿石的还原粉化性能。还原粉化指数RDI(the reduction disintegration index) 表示还原后的铁矿石通过转鼓实验后的粉化程度。分别转鼓试验后筛分得到6.3mm、3.15mm、500wm 的物料质量与还原后和转鼓前试样总质量之比的百分数表示分别用RDI+6.3、RDI+3.15、RDI-0.5 来表示。低温还原强度指数：RDI+6.3=m1/m0100% 低温还原粉化指数：RDI+3.15=m2/m0100% 抗磨指数：RDI-0.5=(m0-m1-m2-m3)/m0100% 式中：m0还原后转鼓前试样的质量，g；m1留在 6.3mm 筛上的试样质量，g；m2留在 3.15mm 筛上的试样质量，g；m3留在 0.5mm 筛上的试样质量，g。 RDI+3.15 作为考核指标,RDI+6.3 和 RDI-0.5 作为参考指标。6.5.烧结矿基本物性分析 6.2.1.烧结矿化学组分分析分别将7种烧结矿砸碎、研细(0.141mm)，对两种烧结矿的主要化学组分进行分析。采用X射线衍射仪、原子荧光光谱法、原子吸收光谱法，水分采用恒温(105)烘干法。烧结矿化学组分序号TFe / %FeO/ %SiO2 / %CaO / %MgO /%Al2O3/ %R12345676.2.2.烧结矿的矿相微观结构观测 烧结矿质量的好坏与其内部最终形成的工艺矿物组成、工艺性质和其矿物之间的显微结构特征有着密切的关系。为此,对烧结矿开展工艺矿物学研究,对进一步提高烧结矿的质量,充实烧结理论和改进工艺措施具有重要的意义。利用扫描电镜鉴定烧结矿矿相结构,以讨论不同情况下试样的微观矿物结构及成分组成。 实验过程中,按以下步骤对烧结矿进行矿相观察和分析。 在每组烧结矿中选定3个具有代表性的试样；由于烧结矿均匀性差,所以对每个试样按纵向和横向逐点扫描的方式选择 各 10 个视场进行观察