GB T 24237-2009 直接还原炉料用铁矿球团.成团性的测定方法.pdf

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1、ICS 7306010D 31 a亘中华人民共和国国家标准GBT 24237-2009$0 1 1 256：2007直接还原炉料用铁矿球团成团性的测定方法Iron ore pellets for shaft directreduction feedstocks-Determination of the clustering index2009-07-15发布(ISO 11256：2007，IDT)2010-04-01实施宰瞀鹃紫瓣警麟赞星发布中国国家标准化管理委员会促1”前 言GBT 24237-2009IS0 11256：2007本标准等同采用国际标准SO 11256：2007直接还原炉料铁

2、矿球团成团性的测定方法(英文版)。为了便于使用，本标准做了下列编辑性和非技术差异性的修改：用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；删除国际标准的前言；引用文件修改为对应的国家标准；重新编排图片的位置；第10章测试报告变更为第ll章，相关内容也作了非技术性变更。本标准附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位：宝山钢铁股份有限公司。本标准参加起草单位：冶金工业信息标准研究院。本标准主要起草人：韩浩、董凌鸣、许晴、李勇、金建华、王晗、周星、于成峰。GBT 24237-20091S0 1 1256：20

3、07直接还原炉料用铁矿球团成团性的测定方法警告使用本标准的人员应有正规试验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有贵任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1范围本标准规定了直接还原法测定铁矿石球团成团性的试验方法。本标准适用于球团矿的测定。2规范性引用文件下列文件中的条款经过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注El期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注El期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 67305铁矿石全铁含量的测定 三

4、氯化钛还原法(GBT 673052007，IsO 9507：1990，MOD)GBT 103221 铁矿石取样和制样方法(GBT 1032212000，idt IS0 3082：1998)GBT 20565铁矿石和直接还原铁术语(GBT 20565-2006，IsO 11323：2002，IDT)ISO 25971铁矿石全铁量的测定第一部分二氯化锡还原滴定法IsO 9035铁矿石酸溶亚铁含量的测定滴定法3术语与定义GBT 20565所包含术语与定义适用于本标准。4原理由氢气、一氧化碳、二氧化碳、和氮气组成的还原气体，在一个被固定住的试验台上，用850的温度，对试验样进行加压等温还原，使还原率达

5、到95。用规定的转鼓使成团试验样散开。在规定的散开操作完成后，由仍聚集的球团计算成团指数。5取样和试样制备51取样取样和试样制备应根据GBT 103221进行。球团矿尺寸范围为100 mm125 mm占50，125 mm160 mm占50。获取规定尺寸的干燥球团试样至少10 kg。在制备试样前，应将试验样放入炉中，在1055下烘干，然后冷却至室温。注：若连续两次干燥试样的质量变化不超过试验样原始质量的005，则认为试样达到恒重状态。52试验样制备任取铁矿石颗粒制备试验样。注：筛选方法推荐GBT 103221所提供方法。至少制备5份试验样，每份质量为2 000 g士1 g。其中4份为本次试验用，

6、1份作为化学分析用试验样。称量每份试验样，精度至1 g并且在试验样袋标签上记录试验样质量。1GBT 24237-20091S0 1 1256=20076设备61概况试验设备如下：a)常用试验室装置，例如加热炉、常用工具、时间控制装置和安全设备，b)还原试管、加载装置；c) 电加热炉、包括能在整个试验过程中可以称量试验样在内的还原试管的称量装置d)可调节流量的供气系统；e)转鼓；f)称量设备。试验装置示意图如图1所示。2还原试管：1还原管外层；2还原管内层；3包含试验样的上下孔板4还原气体人口；5废气出口；6热电偶出口，加载装置：7压缩空气人口；8气缸；9气缸架；10压力锤；废气：11节流阁；1

7、2废气风扇；加热炉：13电加热炉；14天平；供气系统：15气缸；16气流量计17气体混合容器。图1试验装置筒图GBT 24237-2009IS0 1 1256：200762还原试管为耐热无氧化金属制成的双层试管，可承受大于850以上高温并具有抗变形能力。内管的内径为125 ram士1 mm。安装在还原管内的一块多孔板由耐热无氧化金属制成，用于放置试验样并可使还原气体通过。该孔板厚10 mm，直径比内管内径小1 mm，板通气孔3 mm4 mm，孔距5 mm6 mm。外管内径尺寸应满足气流在进入内管前充分预热的要求。还原管示意图如图2所示。单位为毫米部件：1还原试管外层；2还原试管内层($125

8、mm)3可拆卸孔板4还原气体人口；5废气出口；6测量还原温度的热电偶；注：部件号与图一是不同的。7孔板支撑；8压力锤；9瓷球(两层)；10试验样(2 ooo g)；11加热炉壁；12加热炉热电偶人口，14个孔，孔距5或6。图2还原管示意图63加载装置能够为试验样均匀的提供完全恒定的147 kPa：J=2 kPa的压力，被一个带有刚性多孔踏板的推杆输送，以便能将压力均匀的提供给放在试验样表面的瓷球上。孔板厚10 mm，直径小于管内径1 mm，孔径3mm4mnl，孔间距5mm6mm。$锄GBT 24237-2009ISO 11256：200764瓷球尺寸在10 mm12 mm，且要求瓷球有足够的数

9、量可以在孔板上叠为双层。65加热炉能够使全部试验样温度达到并充分保持在8504-5。66天平天平应包含一个悬挂还原试管的设施，能够称量包括试验样在内的还原试管质量，精确至1 g。67供气系统能够提供气体并调节气体流量。应使供气系统与还原管的连接在还原反应中不影响试管中质量损失的称量。68转鼓厚度5 mitt钢板制成，内径1 000 mm，内部长度500 mm。两个平行的钢制角型提手，截面尺寸50 ram50 mlnX 5 ITlm，长500 mm，坚固的等距离的轴向焊接在转鼓内。焊接时避免鼓内材料积存于鼓内壁与提手之间。每个提手安装朝向鼓的轴向位置，提手连接脚平行于轮鼓旋转方向，以便可无阻碍的

10、提升试验样。轮鼓门安装要求使鼓内壁光滑。在试验情况下，要求门密封良好避免试验样外泄。当转鼓的任何部位的厚度磨损到3 mm时，应更换鼓体。当提手高度小于47 mill时应更换。转鼓示意图如图3所示。单位为毫米a)正视图 b)侧视图(ID内径)部件：1转数计数器；2门(带把手)；3存根轴(不通过传动轴)；4两个提手(50505)5旋转方向；6转鼓钢板。图3转鼓结构图69转鼓动力设备能够在旋转一圈内达到最高速度且能在i圈内制动，恒定转速25 rrain士1 rmin。装置应配有转速计数器和自动停止装置。610称重设备称重精确至1 g。4GBT 24237-20091S0 1 1256：20077试验

11、条件71一般条件测量本标准中所用气体的体积和流量时的温度为0，气压为101325 kPa(1013 25 bar)。72还原气体721组成还原气体有下列组成：CO 30010(体积分数)；CO。 15o1O(体积分数)；H。45o1o(体积分数)；N。lOo1o(体积分数)。722纯度还原气体中杂质不得超过：0。 o1(体积分数)；H。0 02(体积分数)。723流量在试验过程中，还原气体的流量应保持在40 Lmin士05 Lmin。73加热和冷却气体加热和冷却气体为氮气，其所含杂质不得超过01“(体积分数)。在升温阶段氮气流量控制在20 Lrain，当温度恒定在850时，流量控制在40 Lm

12、in。冷却阶段氮气流量控制在20 Lmin。74试验温度还原气体在进入还原试管前应预热，以使还原试管内部和试验样的温度在整个还原阶段保持在8505。75试验样承压在60 min还原反应后，应通过瓷球对试验样施以147 kPa士2 kPa的恒定压力。8试验步骤81测定次数附录A里给出了必需的试验次数。82化学分析从按52规定制备的试验样中任取1份试验样，根据ISO 9035测定其亚铁含量(w，)，根据Is0 25971或GBT 67305测定总铁含量(wz)。83还原为使气体均匀的通过试验样，在还原试管(62)的多孔板上铺两层瓷球(64)，并使表面平整。为防止试验样粘在试管内壁上，在还原试管内壁

13、铺一些陶制纤维。以52规定随机抽取另一试验样并记录其质量(m。)。将试验样放人还原管(62)中，并使其表面平整。在试验样上再铺两层瓷球。将带加压装置(63)的还原试管顶部关好。放人电炉(65)中，并将其悬挂在称量装置(66)正下方，确定还原试管和炉壁以及热原件均无接触。连接热电偶，确定接点在试验样的中部(厚度的中部)。将供气系统(67)和压缩空气源与加压装置相连。GBT 24237-2009IS0 1 1256：2007使氮气通过还原试管，流量20 Lmin，并开始加热。当试验样温度接近850时，增加氮气流量到40 Lmin，保持该流量继续加热，温度达到850后，继续加热10 rain。注：氢

14、气、一氧化碳、还原气体和含有氢气和一氧化碳的废气是有毒气体。还原试验的过程应在通风条件好的环境下或在吸气罩下进行。应根据地方或国家安全条例采取防护措施以保护操作者的安全。记录下试验样的质量(舰)和时间。并立刻用流量为40 Lmin的还原气体替代氮气，连续记录下试验样的质量(m。)，或在前15 rain内至少每3 rain记录一次，以后每隔10 rain记录一次。l h后，均匀的给试验样加压，压力为147 kPa士2 kPa。根据3价铁状况和时间f计算还原率R。： R。一(糍篆+磊焘X100)xlo。式中：mo试验样的质量，单位为克(g)；m。试验样在开始还原前瞬间的质量，单位为克(g)；m；还

15、原后试验样在时间t时的质量，单位为克(g)；”，试验样在试验前氧化亚铁的含量，用质量分数表示，是根据ISO 25971用二价铁含量乘以氧化物的换算系数计算出的；：试验样在试验前根据ISO 25971或GBT 67305测定的全铁含量，用质量分数表示。当还原率达到95时，停止还原气体供气，移去压力，记录下时间。84散开操作从还原管中小心取出还原后的试验样，称量它的全部质量(m，)。在操作过程中，一些单个的小球会从粘团上掉下来，去掉这些小球，并记录下粘团的质量(m。)。这部操作被看作第一步散开操作。从还原试管中取出试验样是关键的一步，应小心操作以避免试验样过早散开。小心的将牯团放人转鼓中(68)并

16、旋转转鼓，共转35转，分5圈7次操作整个过程。每次散开操作后，称量剩下的球团并记录下其质量(砜。m。，m。)。在每次散开操作前应将从粘团上掉下的单个小球取出。9结果的表示91成团指数的计算(a)附录B给出了成团指数的计算示例。用式(2)计算成团指数(CD，用百分数表示：a一是喜m，式中：m，还原后的试验样总质量，单位为克(g)；m。经过i次散开操作后粘团的质量，单位为克(g)。92试验结果的重复性和可接受性按照附录A给出的流程图操作，重复性r一027可()，其中可为成团指数多次测定的平均值。计算结果应尽量取整。10校验为了保证试验结果的准确性应定期检查设备。检查的间隔时间由每个试验室自己决定。

17、检查的项目应包括：a)筛子；6GBT 24237-2009150 1 1256=2007b)称量设备；c)还原试管；d)温控和测量设备；e)加载设备；f)气体流量计；g)气体纯度；h)时间控制设备；i)瓷球；j)转鼓；k)旋转驱动装置。建议准备一些内部使用的材料，用于定期检验试验的可重复性。检验活动的记录应作适当保存。11试验报告试验报告应包括以下内容：a)本标准的编号；b)标准样品的标识；c) 任何标准中无规定但对结果有影响的操作的详细内容d)成团指数，Cz；e)到达95还原率的时问。GBT 24237-2009Is0 11256：20078附录A(规范性附录)试验结果验收程序流程图从独立的

18、重复结果开始GBT 24237-20091S0 1 1256：2007附录B(资料性附录)成团指数计算B1假设还原后的试验样的质量m，一1 442 g，除去从粘团上掉下的球团后，剩下的粘团质量是m。1 430 g。同样假设散开操作后，得到下面一组结果散开操作次数(i) 转 数 粘团质量(。)g1 0 1 4302 5 7003 5 3004 5 1505 5 1106 5 807 5 608 5 40总计 8 35 2 870按式(B1)计算成团指教(CZ)：a一蕊妻i=1 m。上面试验的成团指数： C一揣2870一2488 25B2假设两次试验结果中的一个值Cl=32可一25F+32285两者之差为7。根据92规定，允许偏差r： r一警以7两次试验结果差小于r。两次试验结果的平均值可以作为成团性指数的报告。B3假设两次试验结果中一个值Cl=53一Cl一25F+5339两者之差为28。根据92规定，允许偏差r为 r=鬻一105两次试验结果差大于r。应根据附录A进行再一次测定。9