利用焦炭反应性测定装置模拟铁矿石直接还原的试验方法

摘要

本发明涉及冶金技术领域，公开了一种利用焦炭反应性测定装置模拟铁矿石直接还原的试验方法。将铁矿石和还原煤按100:30～100的质量比放入焦炭反应性测定装置进行直接还原试验，还原温度为950～1200℃，时间为60～120min，在反应后期还原气氛降低时，通入CO₂气体增强装置内还原介质浓度；通电还原结束后静置10~20min，使铁矿石得到进一步的还原。本发明利用焦炭反应性测定装置在实验室条件下模拟铁矿石在竖炉、回转窑等设备中的直接还原过程，得到铁矿石的还原温度、还原时间、CO₂通入量、延续还原时间与还原磨选精矿粉的铁品位及金属化率之间的关系，同时也可得到铁矿石还原反应速度、CO₂气体通入量与废气产生量之间的关系，为铁矿石直接还原作业提供可靠的参数。

主权项

一种利用焦炭反应性测定装置模拟铁矿石直接还原的试验方法，焦炭反应性测定装置的组成部件包括电脑控制系统、温度及气路控制器、N₂及CO₂气瓶、气路连接系统、高温反应炉、高温反应管、热电偶，其特征在于：本试验方法包括以下步骤：步骤一：将铁矿石与还原煤按照质量比为100:30～100的比例进行备料，逐层间隔铺设在高温反应管内腔中，其中30～50%的还原煤铺设于底层，上面分两层铺设铁矿石，两层铁矿石之间铺设20～30%的还原煤，最上层铺设剩余的还原煤；步骤二：对高温反应炉进行通电升温，控制还原温度为950～1200℃，反应时间60～120min，收集还原产生的废气，记录废气的收集量和收集速度，检测废气中CO₂、CO的含量；步骤三：当收集2L还原反应产生的废气所用时间大于3min时，向高温反应炉中通入CO₂气体，气体流量为每克铁矿石0.5～0.8ml/min；步骤四：混合物料通电还原结束后，关闭高温反应炉的电源，停止通入CO₂气体，静置10～20min；步骤五：当高温反应炉内温度降至900℃时，打开N₂气瓶阀门，启动温度及气路控制器N₂开关，通过气路连接系统向高温反应管中通入N₂对混合物料进行无氧冷却，当混合物料冷却至200℃，取出混合物料；步骤六：对步骤五中取出的混合物料研磨至筛分粒度为200～400目数，对混合物料粉末进行磁选，得到金属化铁粉；步骤七：根据试验过程中的各项记录进行铁矿石成份、物料配比、还原温度、还原时间、还原产品金属化率、磨选后金属化铁粉的铁品位、金属回收率的跟踪分析。