一种铁矿石载负荷低温还原粉化试验装置及其试验方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103675002103675002A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310683795.6(22)申请日2013.12.13(71)申请人武汉钢铁（集团）公司地址430080湖北省武汉市武昌区友谊大道999号(72)发明人肖志新刘洪华芩明进胡正刚余姗姗(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人钟锋(51)Int.Cl.G01N25/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图1页附图1页(54)发明名称一种铁矿石载负荷低温还原粉化试验装置及其试验方法(57)摘要本发明属于炼铁领域，具体涉及一种铁矿石载负荷低温还原粉化试验装置及其试验方法。本发明装置中设置有加压器，可以通过调节加压器对还原反应的铁矿石进行加压，研究铁矿石在不断增加负荷的情况下的低温还原粉化过程。本发明试验方法能有效模拟高炉内边缘、中间环带和中心位置的铁矿石在500℃区域负荷不断增加过程中的还原粉化过程，能更加准确的测试铁矿石在高炉内载负荷下的低温还原粉化性能，得到的铁矿石载负荷低温还原粉化性能可以作为指导高炉调整炉料结构和布料方法的依据。CN103675002ACN1036752ACN103675002A权利要求书1/2页1.一种铁矿石载负荷低温还原粉化试验装置，其特征在于，包括加热炉（1）、还原管（7）、进气管（2）、废气排出管（8）、加压器（5）和热电偶（4），所述进气管与所述还原管底部连接，所述废气排出管与所述还原管顶部连接，所述还原管设置在所述加热炉内，所述还原管内装有铁矿石，所述加压器的底端（6）与所述还原管内的铁矿石接触，用于对所述铁矿石进行加压，所述加压器的底端为多孔结构，用于排出还原铁矿石产生的废气，所述加压器为中空结构，所述热电偶（4）设置在所述加压器的中空结构内，用于检测铁矿石的温度。2.一种采用权利要求1所述的试验装置进行铁矿石载负荷低温还原粉化试验方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）设定炉料的总加料批次为N，计算M1i和M2i，其中M1i为第i个加料批次中炉料焦炭对高炉内恒温还原反应铁矿石施加的压力，M2i为第i个加料批次中炉料铁矿石对高炉内恒温还原反应铁矿石施加的压力，所述i的取值范围为1～N，所述N的取值为大于或等于1的自然数；（2）将铁矿石放入到还原管内，将加压器插入到还原管中直至其底部与铁矿石表面相接触，调节加压器压力使铁矿石表面所受压力为0kg/cm2；（3）利用加热炉对还原管进行加热升温，升温的同时从进气管向还原管内通惰性气体，当上述N取1时，铁矿石的温度升至400℃时，调节加压器使铁矿石所受加压为M11或M21kg/cm2；铁矿石的温度恒定在500℃后，从进气管向还原管内通还原气体使铁矿石进行恒温还原反应，同时调节加压器使铁矿石所受压力为M11和M21之和；当上述N的取值大于1时，重复2N次上述加压器对铁矿石的增压过程，每次所增加的压力为M1i或者M2i，且M1i和M2i交替选择，使铁矿石所受压力逐步增大直至达到所述2N次增压过程需在铁矿石恒温还原反应结束前30min内均匀加完；（4）还原管中铁矿石在500℃恒温还原反应1h后停止加热，停止通入还原气体，向还原管内通入惰性气体将铁矿石冷却到100℃，取出铁矿石，测试铁矿石低温还原粉化率。3.根据权利要求2所述的试验方法，其特征在于，步骤（2）所述M1i为第i个加料批次中炉料焦炭对高炉内中间环带位置的恒温还原反应铁矿石施加的压力，其计算方式为：M1i=第i个加料批次焦炭的质量/还原反应铁矿石所在炉身的横截面积；步骤（2）所述M2i为第i个加料批次中炉料铁矿石对高炉内中心环带位置的恒温还原反应铁矿石施加的压力，其计算方式为：M2i=第i个批次加料铁矿石的质量/还原反应铁矿石所在炉身的横截面积；步骤（3）所述还原气体的流量为15L/min。4.根据权利要求2所述的试验方法，其特征在于，步骤（2）所述M1i为第i个加料批次中炉料焦炭对高炉内边缘位置的恒温还原反应铁矿石施加的压力，其计算方式为：M1i=（第i个批次加料焦炭的质量/还原反应铁矿石所在炉身的横截面积）-（0.005～0.01）；步骤（2）所述M2i为第i个加料批次中炉料铁矿石对高炉内边缘位置的恒温还原反应铁矿石施加的压力，其计算方式为：M2i=（第i个批次加料铁矿石的质量/还原反应铁矿石所在炉身的横截面积）+（0.02～0.03）；步骤（3）所述还原气体的流量为18～20L/min。5.根据权利要求2所述的试验方法，其特征在于，步骤（2）所述M1i为第i个加料批次中炉料焦炭对高炉内中心位置的恒温还原反应铁矿石施加的压力，其计算方式为：M1i=（