[发明专利]测试和评价高炉内矿石还原对料柱透气性影响的方法

权利要求书

1.一种测试和评价高炉内矿石还原对料柱透气性影响的方法，其特征在于，工艺步骤如下：

(1)测试试样选择500g±1g粒度为10-12.5mm的矿石；

(2)将矿石装入耐高温还原反应管，再把反应管放进铁矿石还原炉膛内，吊挂在电子天平的下挂钩上，保持反应管处于自由摆动状态，使电子天平能准确地称取试样的质量；在还原反应开始后通过电子天平自动采集矿石的实时失重数据，并计算出矿石的实时还原度；

(3)在还原反应管的进气口和出气口各安装1个三通，三通的一头连接反应管的接头，另一头连接进气或出气的胶管，三通垂直的一端则连接压差传感器的胶管，在刚开始通入还原气体时读取的压差即为料层的初始阻损，在试验过程中每分钟读取的压差，即为升温还原过程中料柱的阻损；

(4)将盛有矿石试样的还原反应管放置好后，从室温至400℃以10℃/min的速率升温，并通入5l/min的N₂，以提高试验效率并保护矿石试样不被氧化；

(5)到达高炉块状带下沿时，温度900℃±5℃，在400℃至900℃以5℃/min的速率升温，在温度高于400℃后矿石开始发生明显地还原粉化，并将通入的气体成分调整为20％CO+20％CO₂+60％N₂，气体流速为15l/min，以模拟矿石在高炉块状带内逐渐地升温还原；

(6)根据生产中高炉内部在炉身下部900-1100℃为热储备区，在900℃后将升温速率降低到2.5℃/min，继续升温至1100℃，因此从900℃开始将通入的气体成分调整为30％CO+10％CO₂+60％N₂，以模拟矿石在高炉热储备区内逐渐地升温还原；

(7)矿石温度达到1100℃后，停止加热，并改通5l/min的N₂进行保护，使矿石自然冷却至室温；

(8)取出冷却至室温后的矿石试样进行转鼓、筛分及称重，记录大于6.3mm的质量百分比，记为NRDI_+6.3；大于3.15mm的质量百分比，记为NRDI_+3.15，和小于0.5mm的质量百分比，记为NRDI_-0.5；

评价指标：

通过比较还原前后的料层压差增加率 可以判断不同矿石逐渐升温还原对料层透气性的影响程度；

对于试验中的同种矿石，可通过料层压差随温度的变化率 比较矿石在不同温度区间料层透气性恶化程度；

转鼓筛分后大于3.15mm的矿石比例作为逐渐升温还原对矿石粉化影响的衡量指标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的块状带是指从高炉炉喉至炉身区域，该区域内的炉料均为固态。