.1426 北京科技大学学报 第35卷 占95%，在场强0.14T下经磁选、干燥得到粉末铁. 2实验与数据分析 化验粉末铁w(TF)(全铁品位)，计算粉未铁产率y 2.1还原条件实验 和回收率e®·粉末铁和尾渣使用矿相显微镜或扫 如表4所示，使用正交试验研究了各因素在赤 描电镜、能谱分析等方法进行产品检查.工艺流程 铁矿直接还原过程中的作用.如表4所示，在第 如图3所示 6组实验条件(1150℃，煤用量30%，CC0用量 表3主要实验仪器 30%,NCP用量0.5%，还原时间120min)下，得到 Table 3 Main experimental instruments 粉末铁的铁品位w(TFe)为93.21%，ere为91.38%. 仪器棒磨机马弗炉天平过滤机磁选管干燥箱 型号XMB-70SX2-10-13AR1140 XTLZ CXG-99PH050 煤、CCO和NCP用量分别以外配量表示 煤用量、CCO用量、NCP和还原时间对 煤 原矿 添加剂 w(TFe)的极差分析如表5所示.研究发现，CCO 破碎(-2mm) ）破碎(-2mm) 和NCP用量对粉末铁w(TFe)的影响较小，还原 煤用量和保温时间对w(TFe)的影响相对较大.影 混购 响顺序是还原时间>还原煤量>CCO用量>NCP 用量，以粉末铁w(T℉©)为指标，最佳的实验条件 直接还原(1150C) 是A2B3C3D2- 一段磨矿 煤用量、CCO用量、NCP和还原时间对eFe的 0.074mm占85%) 极差分析如表6所示.表6表明，还原煤量对粉末 -段磁选(0.148T) 铁回收率©。的影响较大，大小顺序是还原煤量> 尾渣1 二段磨矿 还原时间>CCO用量>NCP用量，以粉末铁ee (-0.074mm占95%) 为指标，最佳的实验条件是A3B3C2D3. 二段磁选(0.14T) 煤用量、CCO用量、NCP和还原时间对选矿 效率（粉末铁w(TFe)与eFe之和）的极差分析如表 尾渣2 粉末铁 7所示.对选矿效率影响最大的因素是还原煤用量 图3实验工艺流程 粉末铁©Fe对实验条件变化比较敏感，实验条件对 Fig.3 Process flow of experiment 选矿效率的影响主要体现在其对回收率的影响上， 表4直接还原正交试验条件 Table 4 Direct reduction experimental conditions of orthogonal test 水平 A,煤用量/% B,CCO用量/% C,NCP用量/%D,时间/min w(TFe)/% EFe/% 选矿效率/% 1 25 20 0.5 90 88.90 70.81 159.71 2 25 25 1.0 120 91.73 77.75 169.48 3 25 30 1.5 150 92.33 80.18 172.51 4 30 20 1.0 150 92.14 88.67 180.81 5 30 25 1.5 90 90.07 79.21 169.28 6 30 30 0.5 120 93.21 91.38 184.59 7 35 20 1.5 120 91.10 90.57 181.67 8 35 25 0.5 150 88.18 91.20 179.38 9 35 30 1.0 90 87.69 92.64 180.33 表5L9(34)正交试验条件的极差分析(u(TF) 表6L9(34)正交试验条件的极差分析(ee) Table 5 Range analysis of L9(34)orthogonal test conditions Table 6 Range analysis of L9(34)orthogonal test condi- (w(TFe)) % tions(EFe) % 因素水平 A B C D 因素水平 A B C D 90.99 90.71 90.1 88.89 1 76.24 83.35 84.46 80.88 32 91.81 89.99 90.52 92.01 2 86.42 82.72 86.35 86.57 88.99 91.08 91.17 90.88 3 91.47 88.06 83.32 86.68 R1 2.82 1.08 1.07 3.13 R2 15.23 5.34 3.04 5.68· 1426 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 占 95%，在场强 0.14 T 下经磁选、干燥得到粉末铁. 化验粉末铁 w(TFe) (全铁品位)，计算粉末铁产率 γ 和回收率 εFe. 粉末铁和尾渣使用矿相显微镜或扫 描电镜、能谱分析等方法进行产品检查. 工艺流程 如图 3 所示. 表 3 主要实验仪器 Table 3 Main experimental instruments 仪器 棒磨机 马弗炉 天平 过滤机 磁选管 干燥箱 型号 XMB-70 SX2-10-13 AR1140 XTLZ CXG-99 PH050 图 3 实验工艺流程 Fig.3 Process flow of experiment 2 实验与数据分析 2.1 还原条件实验 如表 4 所示，使用正交试验研究了各因素在赤 铁矿直接还原过程中的作用. 如表 4 所示，在第 6 组实验条件 (1150 ℃，煤用量 30%，CCO 用量 30%，NCP 用量 0.5%，还原时间 120 min) 下，得到 粉末铁的铁品位 w(TFe) 为 93.21%，εFe 为 91.38%. 煤、CCO 和 NCP 用量分别以外配量表示. 煤用量、 CCO 用量、 NCP 和还原时间对 w(TFe) 的极差分析如表 5 所示. 研究发现，CCO 和 NCP 用量对粉末铁 w(TFe) 的影响较小，还原 煤用量和保温时间对 w(TFe) 的影响相对较大. 影 响顺序是还原时间＞还原煤量＞ CCO 用量＞ NCP 用量，以粉末铁 w(TFe) 为指标，最佳的实验条件 是 A2B3C3D2. 煤用量、CCO 用量、NCP 和还原时间对 εFe 的 极差分析如表 6 所示. 表 6 表明，还原煤量对粉末 铁回收率 εFe 的影响较大，大小顺序是还原煤量＞ 还原时间＞ CCO 用量＞ NCP 用量，以粉末铁 εFe 为指标，最佳的实验条件是 A3B3C2D3. 煤用量、CCO 用量、NCP 和还原时间对选矿 效率 (粉末铁 w(TFe) 与 εFe 之和) 的极差分析如表 7 所示. 对选矿效率影响最大的因素是还原煤用量. 粉末铁 εFe 对实验条件变化比较敏感，实验条件对 选矿效率的影响主要体现在其对回收率的影响上， 表 4 直接还原正交试验条件 Table 4 Direct reduction experimental conditions of orthogonal test 水平 A, 煤用量/% B, CCO 用量/% C, NCP 用量/% D, 时间/min w(TFe)/% εFe/% 选矿效率/% 1 25 20 0.5 90 88.90 70.81 159.71 2 25 25 1.0 120 91.73 77.75 169.48 3 25 30 1.5 150 92.33 80.18 172.51 4 30 20 1.0 150 92.14 88.67 180.81 5 30 25 1.5 90 90.07 79.21 169.28 6 30 30 0.5 120 93.21 91.38 184.59 7 35 20 1.5 120 91.10 90.57 181.67 8 35 25 0.5 150 88.18 91.20 179.38 9 35 30 1.0 90 87.69 92.64 180.33 表 5 L 9 (34) 正交试验条件的极差分析 (w(TFe)) Table 5 Range analysis of L9 (34) orthogonal test conditions (w(TFe)) % 因素水平 A B C D β¯ 1 90.99 90.71 90.1 88.89 β¯ 2 91.81 89.99 90.52 92.01 β¯ 3 88.99 91.08 91.17 90.88 R1 2.82 1.08 1.07 3.13 表 6 L 9 (34) 正交试验条件的极差分析 (εFe) Table 6 Range analysis of L9 (34) orthogonal test condi￾tions(εFe) % 因素水平 A B C D ε¯1 76.24 83.35 84.46 80.88 ε¯2 86.42 82.72 86.35 86.57 ε¯3 91.47 88.06 83.32 86.68 R2 15.23 5.34 3.04 5.68