·1210 北京科技大学学报 第33卷 匀（平均强度为2548N),故选择C厂球团矿进行高 度.每个温度测试四个球团的强度，取其平均值为 温强度实验.C厂球团矿的化学成分见表1. 实验结果 表1实验用球团矿的化学成分（质量分数） 1.3检测方法 Table 1 Chemical composition of tested pellets 本实验对球团矿化学成分的检测采用化学分析 TFe Feo SiO2 Cao Al2O3 Mgo Mno P 方法，按照GB6703一1986标准执行；利用光学显微 62.230.716.571.391.941.830.400.090.005 镜观察球团矿内部矿相结构：采用日本MAC仪器公 司21kW超大功率X射线衍射仪(XRD)测定球团 1.2实验装置及测定方法 矿不同温度下的物相；利用JSM6480LV型扫描电 采用自行设计的固体物料高温抗压强度在线测 镜(SEM)观察球团矿内部形貌，结合能谱仪(EDS) 定装置进行球团矿高温强度的测定，该装置的内部 分析球团矿微区成分. 结构如图1所示.该装置主要由高温炉体、气体控 制系统、压力测试系统和温度控制系统四部分组成 2实验结果 通过压力传感器的左右移动，可分别对球团矿的常 对不同气氛、不同温度下的球团矿进行了高温 温抗压强度和高温抗压强度进行在线测试（量程： 抗压强度测试，并对还原后的球团矿进行了化学分 0~5000N).通过数据线与计算机相连，可输出数 析，结果见图2和图3. 据得到位移一压力曲线.实验在硅钼棒管式炉内进 3000 行，可在不同气氛下从室温以不同速率连续升温至 2500 1700℃. 2000 流量温度压力位移时间 1500 1000H ·氨气 ·空气 500F 一氧化碳 0 2 600700800900100011001200 温度℃ 图2球团矿不同气氛下的高温强度 13 Fig.2 High temperature strength of ore pellets in different atmos- 14 pheres 5 760 0 。还原度 50 ●金属化率 40 40 30 30 1一刚玉底托：2一保护气进气口：3一刚玉下承压柱：4一热态球 团：5一温度传感器：6一炉体：7一刚玉上承压柱：8一压力传感器： 20 20 9一位移传感器：10一配重：11一电气控制系统：12一旋转压力杆： 10 10 13一冷态球团：14一金属压力座：15一电炉冷却水套 图1实验装置示意图 60 7008009001000110012品 Fig.1 Schematic diagram of the experimental setup 温度℃ 筛取直径10~12mm的球团进行实验.设定升 图3不同温度还原后球团矿的还原度和金属化率 温曲线，运行程序，同时通入保护性气体.待升温至 Fig.3 Reduction degree and metallization rate of reduced pellets at 预定温度后，将球团放入载样台，改通预定气体。保 different temperatures 温30min后，按下电机下降按钮，对球团进行抗压 从图2中可知，球团矿在中性气氛和氧化性气 强度测试，保存测试数据和位移μ压力曲线。实验在 氛下的高温强度变化规律基本一致，表现为在低于 氮气、空气和一氧化碳气氛下，选定在600、700、 800℃的温度范围内，球团矿强度随着温度的上升 800、900、1000、1100和1200℃下测定球团矿的强 而增大，但在800~900℃球团强度有个明显的下北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 匀( 平均强度为 2 548 N) ，故选择 C 厂球团矿进行高 温强度实验． C 厂球团矿的化学成分见表 1． 表 1 实验用球团矿的化学成分( 质量分数) Table 1 Chemical composition of tested pellets % TFe FeO SiO2 CaO Al2O3 MgO MnO P S 62. 23 0. 71 6. 57 1. 39 1. 94 1. 83 0. 40 0. 09 0. 005 1. 2 实验装置及测定方法 采用自行设计的固体物料高温抗压强度在线测 定装置进行球团矿高温强度的测定，该装置的内部 结构如图 1 所示． 该装置主要由高温炉体、气体控 制系统、压力测试系统和温度控制系统四部分组成． 通过压力传感器的左右移动，可分别对球团矿的常 温抗压强度和高温抗压强度进行在线测试( 量程: 0 ～ 5 000 N) ． 通过数据线与计算机相连，可输出数 据得到位移--压力曲线． 实验在硅钼棒管式炉内进 行，可在不同气氛下从室温以不同速率连续升温至 1 700 ℃ ． 1—刚玉底托; 2—保护气进气口; 3—刚玉下承压柱; 4—热态球 团; 5—温度传感器; 6—炉体; 7—刚玉上承压柱; 8—压力传感器; 9—位移传感器; 10—配重; 11—电气控制系统; 12—旋转压力杆; 13—冷态球团; 14—金属压力座; 15—电炉冷却水套 图 1 实验装置示意图 Fig． 1 Schematic diagram of the experimental setup 筛取直径 10 ～ 12 mm 的球团进行实验． 设定升 温曲线，运行程序，同时通入保护性气体． 待升温至 预定温度后，将球团放入载样台，改通预定气体． 保 温 30 min 后，按下电机下降按钮，对球团进行抗压 强度测试，保存测试数据和位移μ压力曲线． 实验在 氮气、空气和一氧化碳气氛下，选 定 在 600、700、 800、900、1 000、1 100 和 1 200 ℃ 下测定球团矿的强 度． 每个温度测试四个球团的强度，取其平均值为 实验结果． 1. 3 检测方法 本实验对球团矿化学成分的检测采用化学分析 方法，按照 GB6703—1986 标准执行; 利用光学显微 镜观察球团矿内部矿相结构; 采用日本 MAC 仪器公 司 21 kW 超大功率 X 射线衍射仪( XRD) 测定球团 矿不同温度下的物相; 利用 JSM--6480LV 型扫描电 镜( SEM) 观察球团矿内部形貌，结合能谱仪( EDS) 分析球团矿微区成分． 2 实验结果 对不同气氛、不同温度下的球团矿进行了高温 抗压强度测试，并对还原后的球团矿进行了化学分 析，结果见图 2 和图 3． 图 2 球团矿不同气氛下的高温强度 Fig． 2 High temperature strength of ore pellets in different atmos￾pheres 图 3 不同温度还原后球团矿的还原度和金属化率 Fig． 3 Reduction degree and metallization rate of reduced pellets at different temperatures 从图 2 中可知，球团矿在中性气氛和氧化性气 氛下的高温强度变化规律基本一致，表现为在低于 800 ℃的温度范围内，球团矿强度随着温度的上升 而增大，但在 800 ～ 900 ℃ 球团强度有个明显的下 ·1210·