高炉炼铁原料冶金性能的检测与应用
重庆科技学院
贾 碧 教授
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2Rt的物理意义： ○
Oo — O t
Rt = —————×100% Oo
假定铁矿石中的铁全部以Fe2O3形式存在，并把这些Fe2O3中的氧算作100%，还原一定时间后所达到脱氧的程度，以质量百分数表示。
3 Fe2O3+CO = 2 Fe3O4 + CO2 (1) Fe3O4+CO = 3 FeO + CO2 (2) FeO+CO = Fe + CO2 (3)
由 [ (1)式 + 2×(2)式 + 6×(3)式]/ 3 得到(4)式: 3 Fe2O3+9CO = 6 Fe + 9CO2
Fe2O3+3CO = 2 Fe + 3CO2 (4)
3还原度指数RI ： ○
还原3h 后所达到的还原度。 RI = Rt / t=3h
（2）还原速率指数（RVI） 1RVI定义： ○
用原子比 O / Fe 为0.9时（相当于Rt=40%）的还原速率表示。
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d R t 33.6
RVI = —— = ——— （% / 分） d t t60—t30 式中：
t 30------Rt=30%时的时间，min； t 60------Rt=60%时的时间，min； 33．6------常数
理解： Fe2O3 ：O/Fe=1.5 T Fe =70% Fe3O4 ：O/Fe=4/3 T Fe =72.41% FeO ： O/Fe=1/1 T Fe =77.78% FeO0. 9 ：O/Fe=0.9/1 T Fe =79.55%
3.最终结果表示： 以 RI 作为考核指标 以 RVI作为参考指标
（三） 球团矿还原膨胀指数测定（国标GB/T 13243-91） 1．检测过程： （1）选择18个球团矿
要求圆、光滑、无裂纹、无明显孔洞 （2）测定还原前的体积V0 （3）还原过程
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△H
T(℃)
2． 指标：
（1） 软化开始温度—TA：
△H
压缩率 = ——×100% = 10% 时所对应的温度。 H0
（2
） 软化终了温度—Ts：
与1/2 △Pmax对应的试样温度
（3） 渣铁开始滴落对应的试样温度，用TM表示
（4） 软化温度区间—△TSA
△TSA=Ts-TA
（5）软熔温度区间—△TMS = TM - TS
（6）矿石软熔层的压缩率—B
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（4）进入焦炭转鼓后，筛分、称量，记为m2 2．指标：
（1）焦炭反应性（CRI）
焦炭反应性指标已损失的焦炭质量占反应前焦样总质量的百分数表示。 m—m1
RSI = ————— × 100 （%） m
式中： m — 焦炭试样质量，g m1— 反应后残余焦炭质量，g （2）反应后强度（CSR）
反应后强度指标以转鼓后大于10mm粒级焦炭占反应后残余焦炭的质量百分数表示。 m2
RSI = ————— × 100 （%） m1
式中： m2— 转鼓后大于10mm粒级焦炭质量，g
四． 原料冶金性能与高炉生产的关系 （一） 低温还原粉化性能的影响
铁矿石低温还原粉化率高（RDI -0.5 ），RDI+3.15 ，在一定程度上影响煤气流在块状带的
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2、 块矿软化性能与熔滴性能的对比：
块矿软熔性能对比
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五． 建议：
1． 在日钢变料前最好由技术中心先做一下其冶金性能，再来指导生产。 2． 日钢应探索现有条件下的最佳炉料结构。
3． 日钢应探索最佳的烧结矿配料和烧结工艺制度，以改善其低温还原粉化性能。 4． 日钢应建一套炼铁原燃料及渣铁性能的全面质量管理体系。 5． 日钢在购买原料时最好先测试所购原料的冶金性能。 6． 日钢在购买原料时最好先分析所购原料的有害元素。
7． 建议增加以下试验系统，以进一步提高检测实验室的水平和档次，更好地为生产
服务。 （1）烧结杯系统
（2）连铸二冷喷嘴水流密度和冲击压力测定系统 （3）半球点测定系统
（4）球团矿抗压强度测定系统
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（5）炉渣综合性能测定系统 （6）进口传感器粘度测定系统 （7）铁矿石高温还原系统
（8）热丝法炉渣熔点、结晶温度测定系统 （9）生球爆裂温度测定系统 (10) 导热性能测定系统
(11) 煤粉着火点与爆炸性能测定系统 (12) 差热分析仪 （13）球团矿制备系统
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2Rt的物理意义： ○
Oo — O t
Rt = —————×100% Oo
假定铁矿石中的铁全部以Fe2O3形式存在，并把这些Fe2O3中的氧算作100%，还原一定时间后所达到脱氧的程度，以质量百分数表示。
3 Fe2O3+CO = 2 Fe3O4 + CO2 (1) Fe3O4+CO = 3 FeO + CO2 (2) FeO+CO = Fe + CO2 (3)
由 [ (1)式 + 2×(2)式 + 6×(3)式]/ 3 得到(4)式: 3 Fe2O3+9CO = 6 Fe + 9CO2
Fe2O3+3CO = 2 Fe + 3CO2 (4)
3还原度指数RI ： ○
还原3h 后所达到的还原度。 RI = Rt / t=3h
（2）还原速率指数（RVI） 1RVI定义： ○
用原子比 O / Fe 为0.9时（相当于Rt=40%）的还原速率表示。
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d R t 33.6
RVI = —— = ——— （% / 分） d t t60—t30 式中：
t 30------Rt=30%时的时间，min； t 60------Rt=60%时的时间，min； 33．6------常数
理解： Fe2O3 ：O/Fe=1.5 T Fe =70% Fe3O4 ：O/Fe=4/3 T Fe =72.41% FeO ： O/Fe=1/1 T Fe =77.78% FeO0. 9 ：O/Fe=0.9/1 T Fe =79.55%
3.最终结果表示： 以 RI 作为考核指标 以 RVI作为参考指标
（三） 球团矿还原膨胀指数测定（国标GB/T 13243-91） 1．检测过程： （1）选择18个球团矿
要求圆、光滑、无裂纹、无明显孔洞 （2）测定还原前的体积V0 （3）还原过程
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T(℃)
2． 指标：
（1） 软化开始温度—TA：
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压缩率 = ——×100% = 10% 时所对应的温度。 H0
（2
） 软化终了温度—Ts：
与1/2 △Pmax对应的试样温度
（3） 渣铁开始滴落对应的试样温度，用TM表示
（4） 软化温度区间—△TSA
△TSA=Ts-TA
（5）软熔温度区间—△TMS = TM - TS
（6）矿石软熔层的压缩率—B
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（4）进入焦炭转鼓后，筛分、称量，记为m2 2．指标：
（1）焦炭反应性（CRI）
焦炭反应性指标已损失的焦炭质量占反应前焦样总质量的百分数表示。 m—m1
RSI = ————— × 100 （%） m
式中： m — 焦炭试样质量，g m1— 反应后残余焦炭质量，g （2）反应后强度（CSR）
反应后强度指标以转鼓后大于10mm粒级焦炭占反应后残余焦炭的质量百分数表示。 m2
RSI = ————— × 100 （%） m1
式中： m2— 转鼓后大于10mm粒级焦炭质量，g
四． 原料冶金性能与高炉生产的关系 （一） 低温还原粉化性能的影响
铁矿石低温还原粉化率高（RDI -0.5 ），RDI+3.15 ，在一定程度上影响煤气流在块状带的
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2、 块矿软化性能与熔滴性能的对比：
块矿软熔性能对比
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五． 建议：
1． 在日钢变料前最好由技术中心先做一下其冶金性能，再来指导生产。 2． 日钢应探索现有条件下的最佳炉料结构。
3． 日钢应探索最佳的烧结矿配料和烧结工艺制度，以改善其低温还原粉化性能。 4． 日钢应建一套炼铁原燃料及渣铁性能的全面质量管理体系。 5． 日钢在购买原料时最好先测试所购原料的冶金性能。 6． 日钢在购买原料时最好先分析所购原料的有害元素。
7． 建议增加以下试验系统，以进一步提高检测实验室的水平和档次，更好地为生产
服务。 （1）烧结杯系统
（2）连铸二冷喷嘴水流密度和冲击压力测定系统 （3）半球点测定系统
（4）球团矿抗压强度测定系统
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（5）炉渣综合性能测定系统 （6）进口传感器粘度测定系统 （7）铁矿石高温还原系统
（8）热丝法炉渣熔点、结晶温度测定系统 （9）生球爆裂温度测定系统 (10) 导热性能测定系统
(11) 煤粉着火点与爆炸性能测定系统 (12) 差热分析仪 （13）球团矿制备系统
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