誠信為基 技術領導，成為受尊重的企業
10
2023
-
08
高爐螺旋壓球的適用性（2）
關鍵詞:
來源：公司內部
3. 結果
3.1. 強度測試
對七個長度為 67-81 mm的壓塊樣品進行了抗碎強度測試。如表4所示，正常狀態下的平均壓碎強度為24.64 kg/cm。機械跌落強度試驗所用的壓塊在試驗后進行了篩分，98.5%的壓塊尺寸大于5mm。經過 25、50、100 和 200 轉（定義為尺寸超過 5 毫米的部分）檢驗的壓塊碎片的耐磨強度分別為 93%、89%、80% 和 64%。耐磨強度測試結果見表5。
表 4. 機械破碎強度測試結果的平均值 (AVG) 和標準偏差 (SD)
| 長度 (mm) | 受力 (kg) | 強度 (kg/cm) | 強度 (kg/cm2) | |
|---|---|---|---|---|
| 77.0 | 183.0 | 23.8 | 196.3 | |
| 81.0 | 192.0 | 23.7 | 195.4 | |
| 75.0 | 184.0 | 24.5 | 202.1 | |
| 68.0 | 170.0 | 25.0 | 206.2 | |
| 73.0 | 189.0 | 25.9 | 213.6 | |
| 73.0 | 198.0 | 27.1 | 223.5 | |
| 67.0 | 151.0 | 22.5 | 185.6 | |
| AVG | 73.4 | 181.0 | 24.6 | 203.2 |
| SD | 4.9 | 15.9 | 1.5 | 12.6 |
表 5. 在旋轉滾筒中進行的磨損強度測試的結果
| 轉數 | 成分 (%) | |
|---|---|---|
| >5 mm | >0.5 mm | |
| 25 | 93 | 95 |
| 50 | 89 | 90 |
| 100 | 80 | 82 |
| 200 | 64 | 69 |
3.2. 螺旋壓塊的還原實驗
實驗 A-F 期間出現的相對重量損失如圖 7 所示。實驗 A-D 和 F 期間螺旋壓塊和參考壓塊的膨脹如圖 8 所示。
圖 7. 螺旋擠壓壓塊（實驗 A-D）、球團（實驗 E）和參考壓塊（實驗 F）的重量損失 (%)
圖 8. 螺旋壓塊（實驗 A-D）和參考壓塊（實驗 F）的膨脹 (%)
根據圖 7 和圖 8，在實驗 A 和 B 期間，螺旋壓塊的重量損失似乎最為顯著，參考壓塊更易膨脹。TGA 數據提供了有關質量損失發生時間的更詳細信息。每個實驗的重量隨時間變化的曲線以及溫度曲線如圖 9 所示。
圖 9. 在螺旋壓塊（實驗 A-D）、球團（實驗 E）和參考壓塊（實驗 F）的還原實驗中，隨時間變化的重量變化 (%) 曲線
3.2.1. 不間斷還原實驗
在不間斷的實驗中（實驗A和B），下面詳細介紹了所有還原階段。 作為實驗中的最后一個化學反應，根據式（3），方鐵礦被還原為金屬鐵。
從圖 7 中可以看出，實驗 A 和 B 的相對重量損失幾乎相等：分別為 37.0% 和 35.9%。 圖 9 中所示的螺旋壓塊的重量損失曲線幾乎完全重疊。由此可以得出結論，盡管在40 分鐘等溫期期間重量略有下降，但是對重量變化的影響不大。因此，可以認為煤塊中含有的鐵完全被還原（RD = 100%），其余的重量損失是由于煤氣化造成的。
在約1000℃時，在還原管蓋的玻璃上和樣品籃的桿上觀察到白色物質沉淀。這顯然是鋅的排泄。如上所述，鋅的沸點很低，僅為 908 °C，其循環行為在高爐工藝中是一個令人討厭的問題。鋅很可能以化合物的形式存在，如氧化鋅（ZnO）。在使用的樣品中，只有鋅含量為 0.17 wt.-% 的螺旋壓塊才會出現這種現象。其他樣品中的鋅含量要低得多。鋅可能以化合物的形式存在，例如氧化鋅 (ZnO)。 在所使用的樣品中，這種現象僅發生在鋅含量為 0.17 wt.-% 的螺旋壓塊的情況下。 其他樣品中的鋅含量明顯較低。
壓塊的膨脹很輕微，肉眼難以察覺，實驗 A 和實驗 B 的結果分別為 5.8% 和 10.7%。在還原試驗過程中，盡管照相機一直在運行，也無法檢測到膨脹的發生。由于溫度升高，壓塊并沒有膨脹，而是在籃子里滾動。在實驗前后對壓塊樣品的外部尺寸進行測量時，觀察到了輕微的變化。然而，圖 10 中的壓塊樣品在實驗 A 和 B 期間顯示出相似的開裂行為，表明在 1100 °C 的 40 分鐘等溫期間沒有發生明顯的開裂或其他外部變化。
圖 10. 在 (a) 實驗 B 和 (b) 實驗 A（即等溫期為 40 分鐘的運行）期間螺旋擠壓壓塊樣品中形成的裂紋
3.2.2. 間斷還原實驗
在間斷的實驗 C 和 D 中，相對重量損失較低：分別為7.5% 和 1.8%。從重量損失來看，這些還原階段的還原速度非常緩慢，盡管螺旋壓塊的還原速度快于參照樣品。根據公式 (4)，在兩次實驗中，赤鐵礦首先還原成磁鐵礦。
在實驗C中，根據公式 (5)，磁鐵礦還原成了方鐵礦。
在實驗 C 和 D 期間觀察到的膨脹分別約為 1.2% 和 0.5%，非常微小，測量結果的差異可能是由于測量不準確造成的，壓塊末端的不均勻形狀阻礙了測量。除了實驗C中的壓塊輕微變色之外，沒有觀察到其他肉眼可見的變化。即，由于磁鐵礦還原成方鐵礦。
3.3. 參考樣品的還原實驗
在實驗E和F中，鐵礦石球團和參考球團的相對重量損失分別為13.0%和24.8%。從圖 9 可以看出，還原行為與螺旋壓塊不同。球團在略低于 500 °C 時開始失重，這比其他樣品要晚。此時，可以認為赤鐵礦還原成磁鐵礦。當溫度接近 1100 °C 時，球團反應加強。實驗 A–D 和 F 開始時發生的重量損失將在第 4 節中進行更詳細的討論。根據實驗 E 中的重量損失，利用公式 (1) 和表 2 所示的球團化學分析計算出鐵礦石球團的 RD，RD為45.3%。 在球團中未觀察到裂紋。
與螺旋壓塊相比，參考壓塊在等溫期間損失的重量相對較多，但總體重量損失較小。碳含量低于螺旋壓塊中的碳含量，因此樣品顯然沒有完全還原。重量損失在 950 °C 以上最大。圖 11 顯示了參考團塊的膨脹行為，最顯著的膨脹發生在 1000 °C 以上，與螺旋壓塊的情況相比，膨脹率更高：23.7%，但沒有觀察到開裂現象。
圖 11. 在實驗 F 中，參考壓塊隨溫度升高而膨脹。
相關新聞
2023-08-24
2023-08-17
2023-08-10
2023-08-04
2023-07-28
2023-07-20
郵箱：info@lykzhb.cn sales@lykzhb.cn
電話： 0379-65195189
技術服務：13838843223
公司地址：洛陽大學科技園B區1-501/502
工廠地址：洛新產業集聚區緯二路
一家集技術咨詢、產品研發制造、技術服務和項目運營為一體的高新技術企業
