还原膨胀性发表评论(0)编辑词条

还原膨胀性(reduction swellability)
铁矿石球团在还原过程中产生体积膨胀的性能。它是球团矿的一种重要冶金特性。通常以球团矿在高炉炼铁过程中的高炉中温区还原前后体积变化的百分率作为还原膨胀性的指标。20世纪60年代初期，日本高炉大量使用马尔康纳球团矿、瑞典高炉使用马尔姆贝尔格球团矿冶炼。由于这些球团矿在低中温区还原过程中产生异常体积膨胀与粉化，导致高炉炉况失常，此后，铁矿石球团矿的还原膨胀性就成了冶金界广泛重视的课题，并把它列为铁矿石球团矿冶金性能常规检验项目之一。一般认为膨胀率在20％以内的球团矿，高炉使用没有困难；膨胀率在20％～40％时，球团矿在高炉炉料中的使用比例不得超过65％；当膨胀率超过40％时，即使高炉炉料的使用比例不超过65％，且高炉处于低风量生产，高炉作业仍很不稳定。
还原膨胀机理 球团矿的还原膨胀特性见图1，还原过程可分为3个阶段。第1阶段，Fe2O3还原为Fe3O4，第2阶段Fe3O4还原为FexO，第3阶段FexO还原为Fe。球团矿在还原过程中产生两种不同类型的膨胀，即正常膨胀及异常膨胀。在还原最初阶段，即还原度在20％～25％时，两种类型的膨胀率几乎相等；当还原度继续上升，正常膨胀的球团矿，其膨胀常随还原度的上升而上升，体膨胀率的最高值是20％～25％，随后体积收缩；而异常膨胀的球团矿则随着还原度的上升，体膨胀系数急剧上升，特别是还原度在25％～70％之间时，最高体膨胀系数可达80％以上。球团矿还原的第1阶段，Fe2O3还原为Fe3O4过程中发生晶型转变，三方晶系菱形六面体转变成等轴晶系立方体，体膨胀率达到20％；第2阶段由于没有晶系的转变所以膨胀很少；第3阶段FexO还原为Fe时，发生体积收缩，这是属于球团矿的正常还原膨胀过程。球团矿的异常还原膨胀则发生在第2还原阶段及第3还原阶段，其原因有铁矿物的各向异性、铁晶须的生成、某些杂质的存在及生球质量不好或加工过程有缺陷等因素。