YBT 6256-2024《铁矿石烧结基础特性的测定方法》

ICS73.060.10CCSD31YBMethodsforsinteringbasiccharacteristicsofironore中华人民共和国工业和信息化部发布IYB/TXXXXX—XXXX文件参照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会（SAC/TC317）归口。本文件起草单位：鞍山市科翔仪器仪表有限公司、重庆科技学院、柳州钢铁股份有限公司、绍兴市上虞宏兴机械仪器制造有限公司、宁夏建龙龙祥钢铁有限公司。本文件主要起草人：张大鹏、闻永辉、贾碧、施金良、王如转、蒋学凯、阳红辉、张关来、陈津、汪世峰、王彬。1YB/TXXXXX—XXXX铁矿石烧结基础特性的测定方法警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。本文件规定了测定铁矿石烧结的同化性、液相流动性、连晶性强度、粘结相强度及铁酸钙生成性能的基础特性试验方法。本文件适用于高炉炼铁用铁矿石烧结基础特性的测定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T6005试验筛金属丝编织网、穿孔板和电成型薄板筛孔的基本尺寸GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T10322.1铁矿石取样和制样方法GB/T20565铁矿石和直接还原铁术语3术语和定义GB/T20565界定的术语和定义适用于本文件，下列的术语和定义适用于本文件。3.1同化性assimilationbehavioroftheironore同化性是指铁矿石中铁氧化物与氧化钙反应的能力，测定铁矿粉与氧化钙接触面发生反应的最低温度来表征铁矿石同化性。用Tab表示，单位℃。3.2液相流动性liquidphasefluidityofironore液相流动性是铁矿石在一定温度下与氧化钙生成液相的流动能力。用4.0碱度的铁矿粉在1280℃下焙烧，焙烧后的面积与试样原始面积的差再与试样原始面积的比表征为铁矿石液相流动性，用LPir表示，单位%。3.32YB/TXXXXX—XXXX连晶性强度intergranularstrengthofironore连晶性强度是铁矿石在一定温度下焙烧晶键连接获得固结的能力。铁矿粉在1280℃下焙烧后,用力施压直至破裂，所测最大的力为铁矿石连晶性强度，用Pis表示，单位：N。3.4粘结相强度bondingphasestrengthofironore粘结相强度是铁矿石在一定温度下形成的液相对其周围矿粉进行固结的能力。用2.0碱度的铁矿粉在1280℃下焙烧后，用压力施压直至破裂，所测最大的力为铁矿石粘结相强度，用Pbs表示，单位：N。3.5铁酸钙生成性能calciumferritegenerationperformanceofIronore铁酸钙生成性能是铁矿粉在一定温度下生成复合铁酸钙的能力。用2.0碱度的铁矿粉在1280℃下焙烧后，冷却后制成光片，在矿相显微镜上，测量选定区域内生成复合铁酸钙的面积，复合铁酸钙的面积与选定区域的面积比表征为铁矿石铁酸钙生成性能，用CFio表示，单位：%。4试剂和材料4.1氧化钙，分析纯。4.2硫酸钾，分析纯。4.3氟化钙，分析纯。5仪器和设备5.1电加热炉电加热炉为卧式管式炉,能加热到1500℃以上，恒温区≥30mm，恒温区温差≤±5℃;能按照规定的程序升温。管式炉炉管内径φ40mm~φ60mm，如图1所示。炉体一端装有可调节的成像相机、滤光片；另一端装有可调节的试样支架、送样杆及试样托。1.成像相机；2.滤光片；3.石英片；4.加热炉；5.测温电偶；6.试样；7.试样托；8.试样支架及送样杆；9设备机架；10.照拍相机；11.载物台图1电加热炉系统结构图3YB/TXXXXX—XXXX5.1.1加热炉校准热电偶和控温系统至少每年校准一次。用分析纯硫酸钾(熔化温度1067℃)和氟化钙（熔化温度1402℃)制成试样，测定其熔化温度,与标准值比对，用两点法校正试样的温度。5.1.2成像相机试样成像完整清晰，并能在计算机上显示。5.1.3滤光片调整光路光线强弱，使试样在高温下成像清晰。5.1.4试样支架支架及送样杆能在XYZ三个方向可调节，确保试样中心在恒温区的中心位置并保持试样水平。5.1.5设备机架设备机架装有导轨，加热炉可在水平方向往返运动。实验时实验试样置于加热炉恒温区的中心位置。5.1.6测温电偶测温热电偶,用双(或单)铂铑热电偶测量。精度等级：≥II。5.1.7试样托试样托，工作温度≥1450℃,尺寸见图2。5.1.8照拍相机照拍载物台上试样投影的面积，并能在计算机上存储和显示。5.1.9载物台放置照拍试样的装置，规定照拍试样的位置。5.2粉末压片机带有压力显示装置，压力≥1OMP，配Φ22mm、Φ8mm压片的模具。5.3天平量程：≥150g;精度：0.001g。5.4力试验机最大试验力：≥10KN；4YB/TXXXXX—XXXX测量精度：±1%；5.5手工筛孔径0.160mm网筛，外径Φ300mm。符合GB/T6003.1、GB/T6003.2的要求。5.6干燥箱容积不小于0.07m3，控温范围室温～250℃,控温精度±1℃。6取样和样品制备6.1采样、制样试验试样应按照GB/T101322.1的规定进行取样和制样，样品全部通过0.160mm的网筛，总量不少于100g。将氧化钙（4.1）制成粉末，全部通过0.160mm的网筛。6.2预干燥试样试验试样充分混均后，试验试样和氧化钙粉末分别在105℃±2℃下的干燥箱里干燥3h，在干燥器中冷却至室温备用。7试验步骤7.1试验次数对同一样品，铁矿石同化性至少测定两次，其它的试验至少测定五次。7.2同化性测定7.2.1称取0.80g铁矿石样品，精确到±0.002g，装入Φ8mm的模具;称取2.50g氧化钙样品,精确到±0.002g，装入Φ22mm的模具。分别用粉末压片机，在1OMPa压力下保持2min，制成圆柱形试样。7.2.2先将圆柱型氧化钙试样放置在试样托中心位置上，再将圆柱型铁矿石试样放置在圆柱形氧化钙试样上方中心位置，然后将试样托放置送样杆上，调水平。7.2.3电加热炉升至900℃,移动加热炉，将试样置于加热炉恒温区的中心位置。成像相机开始实时拍照，拍照速度大于等于1帧数/℃,把温度和铁矿石试样图像合成在一起并计算机屏幕上显示。继续升温，1100℃时，升温速率控制为10℃/min，控温精度±5℃。记录铁矿石试样和氧化钙试样界面发生反应时最低温度，即为同化温度（Tab单位℃。7.3液相流动性测定7.3.1铁矿石试样按二元碱度4.0进行配制，混匀，一次配样量≥10g。7.3.2称取0.80g二元碱度4.0铁矿石样品，精确到±0.002g。装入Φ8mm的模具。用粉末压片机，在1OMPa压力下保持2min，制成圆柱型试样。将试样与试样托放置送样杆上，调水平。7.3.3将电加热炉升至1280℃,恒温，温度稳定在1280℃±1℃。移动加热炉，将试样置于加热炉恒温区的中心位置，保持4min。移动电加热炉，取下试样托和试样，放置在载物台上冷却至室温，并保5YB/TXXXXX—XXXX持水平。计算融化后铁矿石试样投影面积，单位mm2。连续测定5个试样，记录为S1、S2、S3、S4、S5。7.4连晶性强度测定7.4.1称取0.80g铁矿石样品，精确到±0.002g，装入Φ8mm的模具。用粉末压片机，在1OMPa压力下保持2min，制成圆柱型试样。7.4.2将铁矿石圆柱型试样放置在试样托中心位置，然后将试样与试样托放置送样杆上，调水平。7.4.3接通电源，加热炉升温，当炉温升至1280℃时，恒温，温度稳定在1280℃±1℃。移动加热炉，将试样置于加热炉恒温区的中心位置，保持4min。移动电加热炉，取下试样托和试样，冷却至室温。冷却后铁矿石圆柱试样放置在力的试验机上，测试压溃力的最大值，单位：N。连续测定5个试样，记录为：Pis1、Pis2、Pis3、Pis4、Pis5。7.5粘结相强度和铁酸钙生成性能测定7.5.1铁矿石试样按二元碱度2.0进行配制，混匀，一次配样量≥20g。7.5.2称取0.80g二元碱度2.0铁矿石样品，精确到±0.002g。装入Φ8mm的模具。用粉末压片机，在1OMPa压力下保持2min，制成圆柱形试样。7.5.3将铁矿石圆柱试样放置在试样托中心位置上，然后将铁矿石圆柱试样和试样托一起放置送样杆上并保持水平；7.5.4电加热炉升至1280℃,恒温，温度稳定在1280℃±1℃。移动加热炉，将试样置于加热炉恒温区的中心位置，保持4min。移动电加热炉，取下试样托和试样，冷却至室温，各连续测定5次。7.5.5冷却后的试样放置在力的试验机上，测试压溃力的最大值，单位：N。连续测定5次，记录为Pbs1、Pbs2、Pbs3、Pbs4、Pbs5。7.5.6冷却后的试样制成光片，用矿相显微镜测量复合铁酸钙的面积，用CFio表示，单位：%。连续测定5次，记录为CFio1、CFio2、CFio3、CFio4、CFio5.。8分析结果的一般处理8.1铁矿石同化性8.1.1精密度同化性重复性r再现性R同化性温度Tab(℃)488.1.2分析结果按照GB/T8170将数值修约到个位。8.2液相流动性液相流动性用LPir表示，%；LPir=（S1+S2+S3+S4+S5−5S0）/5S0×100------------（1）公式：S1、S2、S3、S4、S5------每个试样融化后投影面积；S0---------------------试样融化前投影面积；结果按照GB/T8170将数值修约到小数点后2位。6YB/TXXXXX—XXXX8.3连晶性强度铁矿石连晶性强度：用Pis表示，单位：N；Pis=(pis1+pis2+pis3+pis4+pis5)/5-----------------------（2）公式：Pis1、Pis2、Pis3`Pis4``Pis5-------每个试样测试压溃力的最大值。结果按照GB/T8170将数值修约到小数点后1位。8.4粘结相强度连晶性强度：用Pbs表示，单位：N；Pbs=(pbs1+pbs2+pbs3+pbs4+pbs5)/5--------------------（3）公式：Pbs1、Pbs2、Pbs3`Pbs4``Pbs5-------每个试样测试压溃力的最大值。结果按照GB/T8170将数值修约到小数点后1位。8.5铁酸钙生成性能铁酸钙生成性能，用CFio表示，单位：%CFio=5×100-----------公式：SCF1、SCF2、SCF3、SCF4