改善还原铁粉流动性能的试验

第1篇一、实验目的1. 探究铁在不同环境条件下的生锈速率。

2. 分析铁的氧化还原性质。

3. 了解铁及其化合物的性质和应用。

二、实验原理铁是一种具有较强还原性的金属，在潮湿的空气中易发生氧化反应，生成铁锈（Fe2O3·nH2O）。

通过改变实验条件，可以观察到铁生锈速率的变化，并进一步了解铁的氧化还原性质。

三、实验用品1. 实验材料：铁片、铁钉、铜片、锌片、碳棒、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸铁溶液、硫酸锌溶液、硫酸铝溶液、硫酸镁溶液、氯化钠溶液、食盐水、氢氧化钠溶液、蒸馏水、稀硫酸、稀盐酸、稀氢氧化钠溶液、干燥剂、pH试纸、玻璃棒、试管、烧杯、漏斗、滤纸、电子天平、温度计、移液管、滴定管、分光光度计等。

2. 实验仪器：电子天平、温度计、移液管、滴定管、分光光度计、试管、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒、pH试纸等。

四、实验步骤1. 铁生锈速率实验（1）取三片铁片，分别放入三个装有食盐水的烧杯中，观察并记录铁片生锈情况。

（2）将一片铁片放入装有蒸馏水的烧杯中，另一片铁片放入装有食盐水并加热至沸腾的烧杯中，观察并记录铁片生锈情况。

（3）将一片铁片放入装有食盐水并加入少量氢氧化钠溶液的烧杯中，观察并记录铁片生锈情况。

2. 铁的氧化还原性质实验（1）取少量硫酸亚铁溶液，加入少量铜片，观察溶液颜色变化。

（2）取少量硫酸铁溶液，加入少量锌片，观察溶液颜色变化。

（3）取少量硫酸铜溶液，加入少量铁粉，观察溶液颜色变化。

3. 铁及其化合物的性质实验（1）取少量硫酸亚铁溶液，加入少量氢氧化钠溶液，观察沉淀生成情况。

（2）取少量硫酸铁溶液，加入少量氢氧化钠溶液，观察沉淀生成情况。

（3）取少量硫酸铜溶液，加入少量氢氧化钠溶液，观察沉淀生成情况。

五、实验结果与分析1. 铁生锈速率实验（1）食盐水中铁片生锈速度较快，加热后生锈速度加快，加入氢氧化钠溶液后生锈速度减慢。

（2）蒸馏水中铁片生锈速度较慢，加热后生锈速度加快。

（3）食盐水并加入氢氧化钠溶液中，铁片生锈速度减慢。

铁红制取还原铁粉试验沈进杰;孙炳泉;高春庆;吴霞;骆洪振【摘要】为考察将铁品位68.08％的铁红制备成高附加值的粉末冶金用还原铁粉的可行性,在对铁红进行性质分析的基础上,采用氧化焙烧—筛分—氢气还原—解碎—筛分工艺进行试验.结果表明:铁红主要成分为Fe2O3,主要杂质SiO2含量为0.20％,MnO含量为0.17％,Cl含量为0.447％,盐酸不溶物为0.24％;铁红中石英杂质含量少,粒度细,部分与铁颗粒形成固溶体;在焙烧温度850℃,焙烧时间2.5 h条件下氧化焙烧,焙烧产品在氢气还原粒度-150μm,还原温度950℃,还原时间90 min,氢气流量2.0 L/min,还原产物筛分筛孔尺寸为0.050 mm条件下,最终获得还原铁粉产率40.59％、铁品位98.59％、回收率58.78％的指标.还原产品的物理、化学及工艺性能指标达到粉末冶金用还原铁粉企业标准之DTFHY300牌号的要求.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】5页(P204-208)【关键词】铁红;氧化焙烧;还原铁粉【作者】沈进杰;孙炳泉;高春庆;吴霞;骆洪振【作者单位】中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山243000;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司,安徽马鞍山243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山243000;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司,安徽马鞍山243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山243000;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司,安徽马鞍山243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山243000;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司,安徽马鞍山243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,安徽马鞍山243000;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司,安徽马鞍山243000【正文语种】中文【中图分类】TF123粉末冶金作为绿色、高效、低碳、可持续性制造技术已广泛应用于制备高性能材料和机械零件[1]。

改善烧结矿低温还原粉化性能的措施摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对烧结矿的应用也越来越广泛。

按照管理和技术进一步创新的思路，烧结厂进行了设备更新和技术改造，并尝试在影响生产稳定性的工艺过程的每个阶段采用新的工艺操作方法，提高了烧结矿的产量和质量，进一步满足了高炉的要求，达到了节能降耗的目的。

本文就改善烧结矿低温还原粉化性能的措施进行研究，希望通过本研究能为提升烧结厂的产量及质量提供借鉴与参考，以加快高炉生产需的提升及节能降耗目标的实现。

关键词：烧结矿；低温还原粉化；碱度引言随着高炉贯彻“精料”方针，对烧结矿质量不仅要求物化性能，同时也注重冶金性能，烧结矿还原度是基本冶金性能，低温还原粉化性是重要冶金性能，而熔滴性能是关键冶金性能。

炉身上部料柱透气性好，减轻炉身结瘤，煤气中CO利用率升高，冶炼强度好，降低焦比，生铁产量高。

1优化烧结配矿结构依据国际市场和各出货港铁矿石价格变动，分析各种铁矿粉中有效成分占比，推算各类材料的性价比，确保烧结矿中质量要求的前提，有效降低购入成本，优化矿产结构，调整配矿方法。

根据多种粉矿的性能价格比，根据铁的各种特性，并结合过往的实践经验，选择适宜工作开展的材料结构。

同时，可以开展不同配比方案的实际效果实验，分析这些配比结构的优点和不足之处，在实践中不断总结配矿方法和操作经验，从配料结构上开展优化和稳定工作，合理地复刻原料搭配实验内容，保证烧结机各项系数得到充分利用，从而改善矿产的质量，提高配料使用的性价比。

2改善烧结工艺条件在基本保证烧结过程热量的情况下，适当减少配碳量，降低烧结温度，降低冷却速度。

（1）实施低温烧结，降低骸晶状菱形赤铁矿的生成。

骸晶状菱形赤铁矿的低温还原粉化严重，RDI+3.15mm仅为53.5%。

骸晶状Fe2O3是Fe3O4在硅酸盐和铁酸盐液相区经氧化生成Fe2O3晶体，且晶体的生长自由度大，质点易扩散迁移，以及冷却速度过快结晶不完善而形成，低配碳和慢冷却，则骸晶Fe2O3减少。

高炉炉料用铁矿石低温还原粉化率的测定动态试验法一、背景介绍高炉炉料用铁矿石低温还原粉化率的测定是一项重要的实验工作，对于高炉冶炼过程中的铁矿石熔融性能和还原性能的评价具有重要意义。

传统的静态试验法存在着实验周期长、数据获取不足等问题，为了更准确、快速地测定高炉炉料用铁矿石的低温还原粉化率，需要引入动态试验法。

二、动态试验法的原理动态试验法是利用高温气流对铁矿石进行还原反应，并通过实时监测还原床的数据变化来评估铁矿石的还原性能。

动态试验法可以模拟高炉内还原条件，快速、准确地获取铁矿石的还原粉化率。

三、动态试验法的步骤1. 实验前准备在进行动态试验之前，需要准备好实验所需的铁矿石样品和实验仪器设备，同时需要根据实验要求调节合适的试验气氛和气流速度。

2. 实验装置搭建搭建合适的实验装置，包括还原床、实时监测系统等。

还原床需要能够模拟高炉内的还原条件，实时监测系统需要能够对还原床的数据变化进行实时监测和记录。

3. 实验操作将铁矿石样品放置在还原床中，设置合适的试验参数，开启气流，开始实验。

4. 数据处理实时监测还原床的数据变化，包括温度变化、气体组成变化等。

根据实验数据对铁矿石的还原粉化率进行评估和计算。

四、动态试验法的优点1. 真实模拟高炉内还原条件，实验结果更具可靠性和代表性。

2. 实验周期短，可以快速获取数据，提高实验效率。

3. 可以实时监测还原床的数据变化，获取更多的实验信息。

五、动态试验法的应用前景动态试验法在高炉炉料用铁矿石低温还原粉化率的测定中具有广阔的应用前景，可以为高炉炉料的优选和高炉冶炼过程的优化提供可靠的实验数据支持，有助于提高高炉炉料的使用效率和降低冶炼成本。

六、结论动态试验法作为一种新型的铁矿石低温还原粉化率测定方法，具有较大的优势和应用前景。

通过合理利用动态试验法，可以更准确地评估高炉炉料用铁矿石的还原性能，推动高炉冶炼技术的进步和提高。

高炉炉料用铁矿石低温还原粉化率的测定动态试验法是近年来研究的热点之一。

钢厂采购铁粉的标准规范1、化学分析还原铁粉中的总铁、锰、硅、碳、硫、磷、盐酸不溶物的含量及氢损值分别按GB223.5、GB223.7、GB223.34、GB223.59、GB223.63、GB223.68、GB5158进行测定。

2、物理-工艺性能测定还原铁粉的松装密度、流动性、压缩性的测定及筛分析分别GB1479、GB1480、GB1481、GB1482进行。

测定铁粉的压缩性时，外加硬脂酸锌1%，成形时的单位压力为500MPa。

如需测定铁粉的成形性时，可按GB11106进行。

3、颗粒形态检查用金相显微镜检查铁粉颗粒的形态。

检验规则1、还原铁粉由供方技术监督部门进行验收，保证产品质量符合本标准规定，并填写质量证明书。

2、铁粉产品应成批提交验收；同一牌号的每批产品必须经过合批混匀，合批重量不得小于3000kg .3、需方对收到的铁粉产品可按本标准规定进行检验。

如检验结果与本标准规定不符时，应在收到该产品之日起的一个月内向供方提出，由供需双方协商解决。

若需仲裁时，由供需方管理不善而造成检验结果不合格时，应由需方负责。

4、抽检产品的取样方法按GB5314进行。

5、如一批铁粉的检验结果不符合本标准的规定时，则应按6.4条的规定在该批铁粉中取双倍数量的样品，并对有关项目进行复验。

包装和标志1、铁粉产品应采用干净、不易吸潮且不易破损的包装容器（如塑料袋外加尼龙纺织袋、塑料桶等）严密包装，通常净重为25kg, 也要由供需双方另行商定其它的包装方法。

2、包装容器上应有牢固标志标明：产品名称、牌号、净重和供方名称等，并印有“防潮”字样和“GB”符号。

3、每批产品应附有质量证明书，其中注明：a供方名称；b产品名称；c产品牌号、批号、批重及件数；d各项检验结果及技术监督。

一、实验目的1. 探究铁的还原性。

2. 通过实验观察铁与不同还原剂反应的现象，验证铁的还原性。

3. 学习掌握氧化还原反应的基本原理和实验方法。

二、实验原理铁是一种过渡金属，具有还原性。

在化学反应中，铁可以失去电子，将其他物质还原。

本实验通过铁与不同还原剂反应，观察实验现象，验证铁的还原性。

三、实验材料1. 试剂：铁粉、稀硫酸、锌粉、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸铁溶液、硫酸钠溶液、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液。

2. 仪器：试管、烧杯、滴管、酒精灯、镊子、玻璃棒。

四、实验步骤1. 验证铁与稀硫酸反应（1）取一支试管，加入少量铁粉。

（2）向试管中加入少量稀硫酸。

（3）观察实验现象，记录铁粉与稀硫酸反应的现象。

2. 验证铁与锌粉反应（1）取一支试管，加入少量铁粉。

（2）向试管中加入少量锌粉。

（3）观察实验现象，记录铁粉与锌粉反应的现象。

3. 验证铁与硫酸铜溶液反应（1）取一支试管，加入少量铁粉。

（2）向试管中加入少量硫酸铜溶液。

（3）观察实验现象，记录铁粉与硫酸铜溶液反应的现象。

4. 验证铁与硫酸亚铁溶液反应（1）取一支试管，加入少量铁粉。

（2）向试管中加入少量硫酸亚铁溶液。

（3）观察实验现象，记录铁粉与硫酸亚铁溶液反应的现象。

5. 验证铁与硫酸铁溶液反应（1）取一支试管，加入少量铁粉。

（2）向试管中加入少量硫酸铁溶液。

（3）观察实验现象，记录铁粉与硫酸铁溶液反应的现象。

6. 验证铁与硫酸钠溶液反应（1）取一支试管，加入少量铁粉。

（2）向试管中加入少量硫酸钠溶液。

（3）观察实验现象，记录铁粉与硫酸钠溶液反应的现象。

7. 验证铁与氯化钠溶液反应（1）取一支试管，加入少量铁粉。

（2）向试管中加入少量氯化钠溶液。

（3）观察实验现象，记录铁粉与氯化钠溶液反应的现象。

8. 验证铁与氢氧化钠溶液反应（1）取一支试管，加入少量铁粉。

（2）向试管中加入少量氢氧化钠溶液。

（3）观察实验现象，记录铁粉与氢氧化钠溶液反应的现象。

一、实验目的1. 了解铁粉的制备方法；2. 掌握铁粉的性质及其应用；3. 培养实验操作技能和数据分析能力。

二、实验原理铁粉是由铁金属通过物理或化学方法制备而成的粉末状物质。

铁粉具有较大的比表面积，易于与其他物质发生反应，因此在许多领域有广泛的应用。

本实验采用还原法制备铁粉，并通过一系列实验探究铁粉的性质。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：铁架台、酒精灯、烧杯、漏斗、玻璃棒、称量瓶、滤纸、滤器、锥形瓶、试管、滴定管、pH计等。

2. 试剂：铁屑、硫酸、盐酸、氢氧化钠、硝酸银、硫酸铜、硫酸铁、氯化钠、无水乙醇等。

四、实验步骤1. 铁粉的制备（1）取一定量的铁屑，放入烧杯中。

（2）向烧杯中加入适量的硫酸，用玻璃棒搅拌，使铁屑与硫酸充分接触。

（3）将烧杯置于铁架台上，用酒精灯加热至溶液沸腾。

（4）继续加热，观察溶液颜色变化，当溶液由黄色变为棕色时，停止加热。

（5）将烧杯从铁架台上取下，冷却至室温。

（6）用滤纸过滤溶液，收集滤液。

（7）将滤液倒入锥形瓶中，加入适量的氢氧化钠溶液，搅拌至沉淀完全。

（8）用滤纸过滤沉淀，收集沉淀。

（9）将沉淀放入烧杯中，加入适量的无水乙醇，搅拌溶解。

（10）将溶液倒入称量瓶中，干燥至恒重。

2. 铁粉的性质研究（1）溶解性：将少量铁粉放入试管中，加入适量的水，观察溶解情况。

（2）还原性：将少量铁粉放入试管中，加入适量的硝酸银溶液，观察反应现象。

（3）氧化性：将少量铁粉放入试管中，加入适量的硫酸铜溶液，观察反应现象。

（4）腐蚀性：将少量铁粉放入试管中，加入适量的盐酸，观察反应现象。

五、实验结果与分析1. 铁粉的制备（1）通过还原法成功制备了铁粉。

（2）制备的铁粉呈黑色，具有较大的比表面积。

2. 铁粉的性质研究（1）铁粉在水中溶解速度较慢。

（2）铁粉具有还原性，能与硝酸银溶液反应生成银。

（3）铁粉具有氧化性，能与硫酸铜溶液反应生成铜。

（4）铁粉具有腐蚀性，能与盐酸反应生成氢气。

六、实验结论1. 通过还原法成功制备了铁粉，铁粉具有较大的比表面积。

提高粉末流动性的措施4.1低温粉碎粉末涂料的主要成份是树脂。

粉末涂料用树脂的分子量较低,一般只有几千,软化点平均低于120℃.环氧树脂仅为95℃左右,而玻璃化温度(Tg)则更低,一般在60"C左右。

现在粉碎粉末涂料绝大多数采用ACM磨,粉末的粉碎与分级同时进行,因有大量空气通过磨腔,所以物料和磨体升温幅度小。

但在实际使用过程中我们发现,设备长时间运转或在炎热的夏季,粉末的生产效率明显下降,粉末从筛网出来的温度偏高,立即包装后会有松散的结块产生,影响正常使用。

这样的粉在电子显微镜下观察,就会出现表2所说的现象,如粉末形状不规则,许多粒子呈锯齿状等。

国产ACM磨进风口很短,空气没有经过处理直接进入磨体,而国外ACM磨的进风口很长,且空气进入磨体前经过冷却处理,一般在15℃以下,能保证磨出来的粉温度不超过25℃,远低于粉末的Tg点。

建议国内制粉设备厂改进进风管,加装冷冻装置。

粉末厂则可在ACM磨进风口处加装冷却空调或专用冷风机。

有许多粉末厂已采用这种方法,效果很好。

粉末厂在条件许可的情况下,应让挤出机出来的半成品尽量冷透,不要立即粉碎。

4.2后混流动助剂粉末涂料本身很细,通常颗粒粒径以微米(um)为单位来衡量。

粒度分布呈正态分布的粉末,大都有一定的流动性。

但粉末自身的流动性很弱,要提高其流动性应在挤出和粉碎的同时加入气相二氧化硅。

加有一定量气相二氧化硅的粉末涂料在电子显微镜下观察,其粉末颗粒之间不粘连,颗粒感强。

原因在于粉末粒子之间漂浮或者流动有粒径更细,比重更小的胶体状二氧化硅微粒。

常用的气相二氧化硅有美国卡博特(CABOT)的M-5.EH-5和德国迪高莎(DEGUSSA)的AEROSIL200和AEROSIL972。

这些产品的具体技术指标见表3和表4。

表3 卡博特气相二氧化硅的特性参数性能代号M-5 H-5 HS-5 EH-5外观白色微粉白色微粉白色微粉白色微粉比表面积(m2/g) 200±25 300±25 325±25 380±25Ph值(4%水溶液) 3.7~4.3 3.7~4.3 3.7~4.3 3.7~4.3加热损失(105℃,%) <1.5 <1.5 <1.5 <1.5燃烧损失(1000℃) <1 <2 <2 <2堆积密度(g/l) 40 40 40 40注:M-5和EH-5可用于粉末涂料。

粉末冶金原理课后答案1、碳还原法制取铁粉的过程机理是什么？影响铁粉还原过程和铁粉质量的因素有哪些？铁氧化物的还原过程是分段进行的，即从高价氧化物到低价氧化物最后转变成金属。

铁氧化物的直接还原，从热力学观点看，可认为是间接还原反应与碳的气化反应的加和反应，这就是碳还原的实质。

因素：（1）原料：原料中杂质、原料粒度（2）固体碳还原剂：固体碳还原剂类型、用量（3）还原工艺条件：还原温度与时间、料层厚度、还原罐密封程度（4）添加剂：加入一定固体碳的影响、返回料、引入气体还原剂、碱金属盐、海绵铁的处理2、还原法制取钨粉的过程机理是什么？影响钨粉粒度的因素有哪些？氢还原。

总的反应式：W03＋3H2＝＝＝＝W＋3H20。

钨具有4种比较稳定的氧化物W03＋0.1H2＝＝＝＝W02.9＋0.1H20W02.9＋0.18H2＝＝＝＝W02.72＋0.18H20W02.72＋0.72H2＝＝＝＝W02＋0.72H20WO2＋2H2＝＝＝＝W＋2H2O影响因素：（1）原料：三氧化钨粒度、含水量、杂质（2）氢气：氢气的湿度、流量、通气方向（3）还原工艺条件：还原温度、推舟速度、舟中料层厚度（4）添加剂3、金属液气体雾化过程的机理是什么？影响雾化粉末粒度、成分的因素有哪些？雾化法属机械制粉法，是直接击碎液体金属或合金而制得粉末的方法。

二流雾化法是用高速气流或高压水击碎金属液流的，雾化法只要克服液体金属原子间的键合力就能使之分散成粉末，因而雾化过程所消耗的外力比机械粉碎法小得多。

雾化过程是一复杂过程，按雾化介质与金属液流的相互作用的实质，既有物理机械作用，又有物理化学变化。

四个区：负压系流区、原始液滴形成区、有效雾化区、冷却凝固区。

影响因素：（1）雾化介质：雾化介质类别、气体或谁的压力（2）金属液流：金属液的表面张力和粘度、金属液过热温度、金属液股流直径（3）其他工艺：喷射参数、聚粉装置参数4、离心雾化法有什么特点？利用机械旋转的离心力将金属液流击碎成细的液滴，然后冷却凝结成粉末。