《冶金实验研究方法》期末作业
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: 46
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
.不同MgO含量对烧结矿强度的影响。
.不同MgO含量对烧结矿的还原性的影响。
.不同MgO含量对烧结矿低温还原粉化的影响。
6.实验方案
烧结杯实验
为了研究不同MgO含量下的烧结和冶金性能,在碱度保持不变时,对MgO 为%、%、%、%、%、%和%几个水平进行了烧结试验(见表)。烧结试验是在
Φ200mm的烧结杯中进行的,铺底料10～25mm,厚度为30mm。布料后压料20mm,料层厚度为400mm,点火时间,点火温度为1100℃,点火负压为4kPa,保温时间为,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～,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。
.烧结矿强度测定
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%。
转鼓试验
转鼓试验检验造块制品的耐磨和碰撞性能。
.还原性测定试验
实验方法
检测方法：将已烘干，粒度在的试样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
70%,CO 30% )，通气时间3h。等试样后通入15L/min巧的还原气体( N
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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。
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：, 和。 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=[O ．11W 1／O ．430W 2+(M 1—Mt)／M 0 * * 100]*100
式中：
Mo ——试样的质量／g
M l ——还原开始前试样质量／g
Mt ——还原t min 后试样的质量／g
W l ——实验前试样中FeO 的含量／％
W 2——实验前试样的全铁含量／％
还原罐示意图
.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CO 2，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%，CO 2 20%、N 2 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%CO 2+60%N 2，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N 2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>、>、<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 +、RDI +、 来表示。
低温还原强度指数：RDI +=m 1/m 0×100%
低温还原粉化指数：RDI +=m 2/m 0×100%
抗磨指数：=(m 0-m 1-m 2-m 3)/m 0×100% 式中：m0—还原后转鼓前试样的质量，g ；
m 1——留在 筛上的试样质量，g ；
m 2——留在 筛上的试样质量，g ；
m 3——留在 筛上的试样质量，g 。
RDI + 作为考核指标,RDI + 和 作为参考指标。
.烧结矿基本物性分析
烧结矿化学组分分析
分别将7种烧结矿砸碎、研细(<，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
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。
①在每组烧结矿中选定3个具有代表性的试样；
②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；
③对每张照片的主要矿物所占比例进行统计,最后用加权平均的方法确定该
组烧结矿各主要矿物的比例。
7.技术路线
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