【正文】 ： T—轉(zhuǎn)鼓指數(shù)，％；m+—轉(zhuǎn)鼓實(shí)驗(yàn)后＞，kg；m0—轉(zhuǎn)鼓用試樣質(zhì)量，kg。還原性是評(píng)價(jià)燒結(jié)礦或鐵礦石的重要指標(biāo)之一。還原性好的燒結(jié)礦或鐵礦石能在高爐冶煉中達(dá)到高生產(chǎn)率及低能耗。試驗(yàn)中，燒結(jié)礦還原性能檢驗(yàn)用的反應(yīng)管采用日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)實(shí)驗(yàn)方法（JISM871377）所規(guī)定的反應(yīng)管結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)參數(shù)按ISO標(biāo)準(zhǔn)確定，即試樣量500g，粒度10~，還原氣體成分CO30%177。1%，N270177。1%，流量15Lmin1，還原溫度900℃，還原時(shí)間180min。還原率測試采用失重法。還原率R按下式計(jì)算 （）式中 —試樣在t時(shí)的質(zhì)量變化量，g；—試樣質(zhì)量，g；—試樣中全鐵含量，g；—試樣中的含量，%。高爐內(nèi)燒結(jié)礦在400～600℃還原時(shí)，因?yàn)镕e2O3還原時(shí)有晶格變化，在礦石中形成裂縫，乃至粉化。因此，常用低溫還原粉化檢驗(yàn)方法來檢驗(yàn)燒結(jié)礦的熱強(qiáng)度。試驗(yàn)中，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB13242檢測方法（靜態(tài)法）進(jìn)行燒結(jié)礦還原粉化性能檢測。反應(yīng)管直徑ф75mm，熱電偶的頂端插入料層10mm左右。燒結(jié)礦試樣500g，粒度10~。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在氮?dú)猓髁?Lmin1）保護(hù)下升溫（5~8℃/min）至500℃恒溫，切換氮?dú)飧耐ㄟ€原氣，流量15Lmin1，還原氣成分： 30%CO +70%N2，還原1小時(shí)，然后通氮?dú)饫鋮s到100℃以下。把還原后的樣品裝入φ130200的轉(zhuǎn)鼓中，轉(zhuǎn)300轉(zhuǎn)（約10分鐘）后倒出。由轉(zhuǎn)鼓取出的試樣，、計(jì)算各類還原強(qiáng)度指標(biāo)。還原強(qiáng)度指數(shù)（RDI+）為還原及轉(zhuǎn)鼓后+（%） （）還原粉化指數(shù)（RDI+）為還原及轉(zhuǎn)鼓后+（%） （）還原磨損指數(shù)（）為還原及轉(zhuǎn)鼓后+（%） （）式中：m0—試樣質(zhì)量，g；m+—還原及轉(zhuǎn)鼓后+，g；m+～+—還原及轉(zhuǎn)鼓后+，g；m+～—還原及轉(zhuǎn)鼓后+，g。燒結(jié)礦不是純物質(zhì)，因此，沒有一定的熔點(diǎn)，它具有一定范圍的軟熔區(qū)間。在高爐煉鐵生產(chǎn)中既要求燒結(jié)礦的熔化溫度高，保持較多的氣固相間的穩(wěn)定操作；更要求軟熔溫度區(qū)間窄，操作較窄的軟熔帶有利于煤氣運(yùn)動(dòng)。燒結(jié)礦或鐵礦石熔化后開始熔融，在熔渣和金屬達(dá)到自由流動(dòng)并積聚成滴前，軟熔層中透氣性極差，煤氣通過受阻，因此出現(xiàn)了很大壓力降。為了模擬高爐內(nèi)燒結(jié)礦或鐵礦石的軟熔和熔滴性能，進(jìn)行燒結(jié)礦的軟融滴落性能檢測。1—保護(hù)、配氣用氮?dú)馄浚?—煤氣發(fā)生爐；3—熔融滴落高溫爐；4—計(jì)算機(jī)控溫、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；5—空氣壓縮機(jī)；6—位移傳感器；7—荷重；8——接物坩堝。石墨坩堝內(nèi)徑Φ48mm。試樣粒度10~，試樣重量200g，高溫爐以10℃/min的升溫速度升溫，當(dāng)接物坩堝上方出現(xiàn)滴落第一滴鐵水是開始記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)接物坩堝上方出現(xiàn)大量的滴落鐵水時(shí)實(shí)驗(yàn)終止。當(dāng)爐溫達(dá)到200℃時(shí)向爐內(nèi)通氮?dú)獗Ｗo(hù)樣品。當(dāng)溫度達(dá)到400℃時(shí)改通成分為CO30%+N270%的還原氣，min1。軟融滴落性能和料層透氣性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如下： 、—收縮率分別為4%、10%、40%時(shí)的溫度（℃）；其中和分別為開始軟化溫度和軟化終結(jié)溫度（℃），為軟化溫度區(qū)間，（℃）。、—分別為壓差陡升溫度及開始滴落溫度（℃），分別稱為熔化溫度和滴落溫度，—熔滴溫度區(qū)間（℃）；、—分別為壓差陡升和滴落開始時(shí)的收縮率,%；—最高壓差，kPa。 燒結(jié)礦生產(chǎn)指標(biāo)常用的燒結(jié)生產(chǎn)指標(biāo)有臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)、合格率、作業(yè)率和能耗。在實(shí)驗(yàn)室研究中，常用與臺(tái)時(shí)產(chǎn)量成正比的垂直燒結(jié)速度、燒結(jié)(杯)利用系數(shù)表征燒結(jié)生產(chǎn)指標(biāo)。 ()式中：H—燒結(jié)料層厚度，mm；t—燒結(jié)廢氣溫度達(dá)到最高溫度的時(shí)間，min。 成品率是指扣除返礦后的成品燒結(jié)礦比率。燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)的成品率測量是將燒結(jié)餅放到落下裝置中，由2m高落下至鐵板4次，然后進(jìn)行篩分，篩孔尺寸分別為4040mm、2525mm、1010 mm、55mm 得到的大于25 mm、25～10 mm、10～5 mm 、小于5 mm 各級(jí)燒結(jié)礦的質(zhì)量。燒結(jié)礦的成品為大于5mm的燒結(jié)礦質(zhì)量，成品率計(jì)算式為 ()式中： f—成品率，％；m+5—落下實(shí)驗(yàn)后大于5mm的燒結(jié)礦質(zhì)量，即成品燒結(jié)礦質(zhì)量，kg；m0—落下實(shí)驗(yàn)用燒結(jié)礦質(zhì)量，kg。燒結(jié)（杯）利用系數(shù)為單位燒結(jié)杯面積在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的成品燒結(jié)礦質(zhì)量， 計(jì)算式為 ()式中：η—利用系數(shù)，kgm2min1；mp—鋪底料質(zhì)量，kg；A—燒結(jié)杯面積，m2。燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)有化學(xué)成分、礦物組成和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。對(duì)燒結(jié)礦的化學(xué)成分常用化學(xué)分析方法測定，礦物組成用礦相分析測定。燒結(jié)礦應(yīng)具有一定的冷強(qiáng)度，其目的主要是承受其在運(yùn)輸和倒翻過程中的破壞作用，保證在冶煉時(shí)仍能保持一定的粒度及強(qiáng)度。冷強(qiáng)度的檢驗(yàn)方法有落下試驗(yàn)和轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)。落下試驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)偷湫阅?，此檢驗(yàn)在人造塊制品中使用較少。轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)是檢驗(yàn)人造塊制品的耐磨和碰撞性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 燒結(jié)礦產(chǎn)量，強(qiáng)度，化學(xué)和礦物組成實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析 燒結(jié)料一次混合加水時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷加水量。經(jīng)過二次混合后測定混合料的粒度組成和水分。 燒結(jié)混合料粒度組成和水分編號(hào)水分/%粒度/%8855331113937158123130231423323523914462616935*1833301726*2836231127283324132838341792燒結(jié)料一次混合加水時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷加水量。經(jīng)過二次混合后測定混合料的粒度組成和水分?；旌狭纤謱?duì)燒結(jié)礦的質(zhì)量有重要的影響生產(chǎn)實(shí)踐表明，水分提高，會(huì)使燒結(jié)料層下部形成過濕現(xiàn)象，從而影響料層的透氣性，鐵酸鈣的生成量減少，進(jìn)而影響燒結(jié)礦強(qiáng)度。水分對(duì)FeO含量的影響是通過改變燒結(jié)料層中的氣氛來實(shí)現(xiàn)的。在燒透的前提下，適當(dāng)提高混合料的水分，料層的透氣性變好，同時(shí)水蒸氣加快熱量在料層內(nèi)部的傳遞，傳熱前沿移動(dòng)速度加快，加上H+和OH－的助燃作用，整個(gè)燒結(jié)過程加快，燒結(jié)帶變薄，還原性氣氛保持時(shí)間短，從而使FeO含量降低。水分是在一定的料層厚度的基礎(chǔ)上有個(gè)最佳值。因此，燒結(jié)生產(chǎn)為了達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的目的，就應(yīng)該探索在具體條件下，混合料水分的含量。 燒結(jié)過程特征參數(shù)和燒結(jié)礦產(chǎn)量指標(biāo)編號(hào)燒結(jié)時(shí)間min垂直燒結(jié)速度cmmin1廢氣最高溫度℃利用系數(shù)tm2h1燒損率/%成品率%成品礦粒度組成,w%25mm25～10mm10～5mm533557BJ*510359528500BJ*598470。，在燃料配比相同時(shí)用半焦或無煙煤代替焦粉，利用系數(shù)升高。％％m2m2h1，％％ tm2 tm2h1。m2m2h1，m2m2h1。從燒結(jié)時(shí)間來看，改變粒度后的半焦的燒結(jié)時(shí)間最短，無煙煤的燒結(jié)時(shí)間最長。由利用系數(shù)計(jì)算式（）可知，利用系數(shù)與成品率成正比，與燒結(jié)時(shí)間成反比，在燃料比相同時(shí)，半焦的利用系數(shù)最高，相對(duì)應(yīng)的燒結(jié)時(shí)間最短，但成品率卻低。燃料配比增加，燒結(jié)時(shí)間延長，成品率有所提高。這是因?yàn)榘虢沟娜紵郎囟葏^(qū)間偏低，使得燒結(jié)過程中液相生成不均勻，燃料提供的熱量還有一部分被揮發(fā)份的燃燒而消耗，因此，增加燃料配比可提高半焦的放熱量、延長燒結(jié)時(shí)間，使燒結(jié)反應(yīng)充分進(jìn)行，提高成品率。如果調(diào)整半焦粒度，篩去一部分揮發(fā)份可避免燃料熱量損失，適當(dāng)放大半焦粒度可改善料層透氣性，使反應(yīng)充分進(jìn)行，提高燃燒速度，降低燃燒時(shí)間，改善燃料在混合料中的分布均勻程度，利用系數(shù)有望進(jìn)一步提高。實(shí)驗(yàn)證明改變半焦粒度后，成品率明顯提高。用不同粒度的半焦燒結(jié)時(shí)，（BJ*）。，提高半焦的粒度，燒結(jié)時(shí)間縮短，成品率提高，利用系數(shù)提高，大大超過用焦粉和無煙煤的利用系數(shù)。無煙煤利用系數(shù)最低。相對(duì)應(yīng)的燒結(jié)時(shí)間最長，成品率卻低。燃料配比增加，燒結(jié)時(shí)間延長，成品率有所提高。這是因?yàn)闊o煙煤的燃燒溫度區(qū)間最低，使得燒結(jié)過程中液相生成不均勻，燃料提供的熱量還有一部分被揮發(fā)份的燃燒而消耗，因此，增加燃料配比可提高無煙煤的放熱量、延長燒結(jié)時(shí)間，使燒結(jié)反應(yīng)充分進(jìn)行，提高成品率。但成效不大。無煙煤代替焦粉作燒結(jié)燃料存在的問題主要是成品率降低，還原粉化指數(shù)下降。如果調(diào)整無煙煤粒度，篩去一部分揮發(fā)份可避免燃料熱量損失，適當(dāng)放大無煙煤粒度可改善料層透氣性，使反應(yīng)充分進(jìn)行，提高燃燒速度，降低燃燒時(shí)間，改善燃料在混合料中的分布均勻程度，利用系數(shù)有望進(jìn)一步提高。實(shí)驗(yàn)證明改變無煙煤粒度后，成品率略有提高。，降低無煙煤的粒度降低，燒結(jié)時(shí)間縮短，成品率提高，利用系數(shù)提高，超過用焦粉的利用系數(shù)。、無煙煤粒度對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度的影響*、無煙煤，w%編號(hào)553311焦粉JF半焦BJ半焦*BJ*無煙煤WYM上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果示出半焦代替焦粉作燒結(jié)燃料存在的問題主要是成品率降低，還原粉化指數(shù)下降。主要是由于半焦的固定碳含量低于焦粉，燃燒熱低，粒度較細(xì)引起的。半焦的固定碳含量低，燃燒熱低可以通過增加燃料配比解決，而半焦的適宜粒度必須通過實(shí)驗(yàn)確定。為了驗(yàn)證放大半焦粒度可提高成品率和提高燒結(jié)礦冷熱強(qiáng)度的可能性，進(jìn)行了提高半焦中5mm粒級(jí)含量的燒結(jié)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中半焦中5mm粒級(jí)增大到焦粉粒度級(jí)，％左右，*。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果示出，無煙煤代替焦粉時(shí)作燒結(jié)燃料存在的問題主要是利用系數(shù)降低，還原粉化指數(shù)下降。其主要原因是無煙煤的固定碳含量低于焦粉，燃燒熱低，粒度較粗引起的。無煙煤的固定碳含量低，燃燒熱低可以通過增加燃料配比解決，而無煙煤的適宜粒度必須通過實(shí)驗(yàn)確定。為了證明降低無煙煤粒度可以提高利用系數(shù)，提高燒結(jié)礦冷熱強(qiáng)度，進(jìn)行了增加無煙煤中＜3mm粒度級(jí)的燒結(jié)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中使無煙煤煤中＜％左右。為了用盡可能少的燃料達(dá)到所需溫度，燒結(jié)過程中的傳熱速度和燃燒速度必須接近。而燃料的粒度、反應(yīng)性和外部燃燒條件等都將影響其燃燒速度。為充分利用燃料的燃燒熱，提高燃料的利用率，需合理選擇燃料的粒度及粒度分布。合理的燃料粒度是根據(jù)燃料本身?xiàng)l件，燒結(jié)原料粒度和燒結(jié)工藝參數(shù)確定的。，若以焦粉的粒度為實(shí)驗(yàn)參考，%，考慮到燒結(jié)過程燃料對(duì)透氣性的影響，故半焦的燒結(jié)驗(yàn)分為兩步，第一步采用半焦粉自身的粒度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，第二步是將半焦的粒度調(diào)整到與焦粉相當(dāng)?shù)牧６燃?jí)再次實(shí)驗(yàn)；而無煙煤由于反應(yīng)性較強(qiáng)，粒度范圍可適當(dāng)寬一些，但粒度的上、下限應(yīng)盡量與焦粉接近。細(xì)粉含量應(yīng)盡量少。需要控制半焦的粉碎粒度，5mm粒級(jí)控制在15%左右為宜。實(shí)驗(yàn)用無煙煤一般認(rèn)為＜％為宜。編號(hào)化學(xué)成分,w%轉(zhuǎn)鼓指數(shù)%TFeFeOAl2O3SiO2CaOMgOR2R3**注：R2=CaO/ SiO2；R3=(CaO+MgO)/ SiO2 轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度與燒結(jié)礦中FeO含量的關(guān)系（1）化學(xué)成分，燒結(jié)礦的堿度（R2）～，～%，在原料配比設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。燒結(jié)礦中的TFe含量都比較高（~%），達(dá)到燒結(jié)礦質(zhì)量要求，符合高爐對(duì)爐料品位的要求。燒結(jié)礦品位的提高，同時(shí)降低了高爐渣量。入爐品位每提高1%，可降低焦比1%～%,%～2%,提高高爐品位是高爐增產(chǎn)節(jié)焦的重要環(huán)節(jié)。%%的FeO含量較高（%，%），說明燃料過剩。隨半焦配比的增加，F(xiàn)eO含量也增加，F(xiàn)eO含量隨燃料配比增加而增加；燃料配比相同時(shí)（），半焦粉代或無煙煤替焦粉，F(xiàn)eO含量降低，原因是半焦粉和無煙煤固定炭含量低。改變半焦粉粒度后的FeO含量最低。，改變粒度之前的半焦中FeO含量最低（），改變粒度后的半焦和無煙煤替焦粉，F(xiàn)eO含量升高。（2）轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度 隨燃料配比增加，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度增加。燃料配比相同時(shí)，焦粉的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)好于半焦和無煙煤的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)。燃料配比為4%時(shí)，％，%，%；%時(shí)，三種燃料的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)相差不大，均在67%左右； ，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度隨燒結(jié)礦中的FeO含量增加呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度取決于燒結(jié)礦中的粘結(jié)相組成。對(duì)于高堿度燒結(jié)礦，主粘結(jié)相為鐵酸鈣，次要結(jié)合相為硅酸鈣，少量玻璃相。在粘結(jié)相中強(qiáng)度高的鐵酸鈣越多，強(qiáng)度低的玻璃相越少，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度越大。因降低燃料配比和用半焦代替焦粉使燒結(jié)料層中固定炭量降低，氣氛的氧化性增強(qiáng)，有利于降低燒結(jié)礦中的FeO含量，鐵酸鈣的含量增加，玻璃相減少，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度增加。因此，無論是用半焦還是焦粉或無煙煤，保證燒結(jié)礦冷強(qiáng)度的措施主要是控制燒結(jié)礦中F