。1416 北京科技大学学报 第32卷 100 15 R CO) 3 CO)+CO) 、对非熔态还原实验的 12 影响 在实际工业生产中，多以煤气或煤作还原剂，将 6 铁矿石还原成海绵铁或铁水，还原气氛中 RC0十日C0)一般低于100%.因此在原实验 RCO RCO 基础上补充0气源、调整HC0十C四为 104 10P 0 10 粒度um 50%~100%,使用超细赤铁矿粉在800℃进行非熔 图4超细赤铁矿粉非熔态还原后的粒度分布情况(Q为累积分 RO 布.为粒度分布) 态还原实验，进一步研究日C0十日C四对非熔态 F4 Particle size distrbution of ultfe hematite reduced at non molt知state 还原实验的影响，具体正交试验方案和结果分别如 表6和图5所示. 表6正交试验方案及实验结果 Table6 Onhogmnal test Programn and experimental results RCO 试验号 矿粉/8温度心时间hC0十C0万%00（上r)C0(上）N(上F)净失重量/g还原度所 50 800 7 50 120 120 300 30 329 2 50 800 7 60 120 80 300 34 37.3 3 50 800 7 70 120 分 300 36 39.5 4 50 800 7 80 120 30 300 40 43.9 50 800 7 90 120 13 300 45 49.4 5.0 55 4结论 4.5 ·失重量 50 ◆还原度 (1)实验中各影响因子之间几乎不相关，各影 40 45 响因子对还原度的影响是独立的，不存在交互作用， 35 40a 因此正交试验设计是有效的，可以单独估计主效应， 3.0 35 其定量影响可以写成线性回归式. (2)在纯H、100%CO两种气氛下，温度为 25L 50 0 70 80 930 650~850Q时，均能实现不同程度FQ→F的还 PCO) P(COHp(CO/% 原，与常规粒度矿粉相比，超细矿粉的还原度较高， RCO 获得相同还原度所需的还原温度约低365℃. 图5C0十C0对非熔态还原的影响 F5 mnfuence of) RCO a nonmolten reduction RC0)十月0)控制在50%~100%时也能实现由 RCO 无磁性的FQ→有磁性F和氧化物方向转化，可 根据实际条件对还原参数进行调整. R CO 可以看出：还原度与RC0,十日C0近似呈线 (3)非熔态还原后赤铁矿粉还原产物仍为粉 状，颗粒间并未发生烧结，说明可采用物理方法将矿 性关系随着了四 R 一增大，还原度逐渐增 粉中铁元素与其他杂质元素进一步分离. 大.并且均能实现由无磁性的FSQ→有磁性F和 参考文献 氧化物方向转化，因此可根据实际条件对还原反应 II Luo G A Ion Sudies Beijng Metalurgical hdustoy Press 的技术参数进行调整. 1994北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 图 4 超细赤铁矿粉非熔态还原后的粒度分布情况 ( Q为累积分 布, q为粒度分布 ) Fig.4 Particlesizedistributionofultra-finehematitereducedatnon￾moltenstate 3 p( CO) p( CO) +p( CO2 ) 对非熔态还原实验的 影响 在实际工业生产中, 多以煤气或煤作还原剂, 将 铁矿 石 还 原 成 海 绵 铁 或 铁 水, 还 原 气 氛 中 p( CO) p( CO) +p( CO2 ) 一般低于 100%.因此, 在原实验 基础上 补充 CO2 气源 、调整 p( CO) p( CO) +p( CO2 ) 为 50% ～ 100%, 使用超细赤铁矿粉在 800 ℃进行非熔 态还原实验, 进一步研究 p( CO) p( CO) +p( CO2 ) 对非熔态 还原实验的影响, 具体正交试验方案和结果分别如 表 6和图 5所示. 表 6 正交试验方案及实验结果 Table6 Orthogonaltestprogramandexperimentalresults 试验号 矿粉/g 温度 /℃ 时间 /h p(CO) p( CO) +p( CO2 ) /% CO/( L·h-1 ) CO2 /( L·h-1 ) N2 /(L·h-1 ) 净失重量 /g 还原度 /% 1 50 800 7 50 120 120 300 3.0 32.9 2 50 800 7 60 120 80 300 3.4 37.3 3 50 800 7 70 120 51 300 3.6 39.5 4 50 800 7 80 120 30 300 4.0 43.9 5 50 800 7 90 120 13 300 4.5 49.4 图 5 p(CO) p( CO) +p( CO2 ) 对非熔态还原的影响 Fig.5 Influenceof p( CO) p( CO) +p( CO2 ) onnon-moltenreduction 可以看出:还原度与 p( CO) p( CO) +p( CO2 ) 近似呈线 性关系, 随着 p( CO) p( CO) +p( CO2 ) 增大, 还原度逐渐增 大 .并且均能实现由无磁性的 Fe2 O3 ※有磁性 Fe和 氧化物方向转化, 因此可根据实际条件对还原反应 的技术参数进行调整 . 4 结论 ( 1) 实验中各影响因子之间几乎不相关, 各影 响因子对还原度的影响是独立的, 不存在交互作用, 因此正交试验设计是有效的, 可以单独估计主效应, 其定量影响可以写成线性回归式 . ( 2) 在纯 H2 、 100% CO两种气氛下, 温度为 650 ～ 850 ℃时, 均能实现不同程度 Fe2 O3 ※Fe的还 原, 与常规粒度矿粉相比, 超细矿粉的还原度较高, 获得相同还原度所 需的还原温 度约低 365 ℃. p( CO) p( CO) +p( CO2 ) 控制在 50% ～ 100%时也能实现由 无磁性的 Fe2 O3 ※有磁性 Fe和氧化物方向转化, 可 根据实际条件对还原参数进行调整. ( 3) 非熔态还原后赤铁矿粉还原产物仍为粉 状, 颗粒间并未发生烧结, 说明可采用物理方法将矿 粉中铁元素与其他杂质元素进一步分离 . 参 考 文 献 [ 1] LuoG A.IronStudies.Beijing:MetallurgicalIndustryPress, 1994 · 1416·