ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
РУДЫ ЖЕЛЕЗНЫЕ, АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ И УСАДКИ СЛОЯ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ
ГОСТ 21707-76 (СТ СЭВ 5280—85)
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва
Группа А39
УДК 622.341.1 :539.217.5(083.74)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГОСТ
21707—76*
(СТ СЭВ 5280—85)
РУДЫ ЖЕЛЕЗНЫЕ, АГЛОМЕРАТЫ И ОКАТЫШИ
Метод определения газопроницаемости и усадки слоя при восстановлении
Iron ores, agglomerates and pellets.
Method for determination of gas permeability and layer shrinkage during reduction
ОКСТУ 0709
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 13 апреля 1976 г. Мв 815 срок введения установлен
с 01.01.78
Проверен в 1986 г. Постановлением Госстандарта от 31.10.86 № 3357 срок действия продлен
до 01.07.93
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на железные руды, агломераты и окатыши и устанавливает метод определения газопроницаемости и усадки слоя пробы при восстановительно-тепловой обработке.
Сущность метода заключается в восстановлении под нагрузкой пробы руды, агломерата или окатышей и определении газопроницаемости по величине перепада давления газа-восстановителя в слое пробы и усадки по изменению высоты слоя.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5280—85.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ
1.1. Отбор и подготовка проб для определения газопроницаемости и усадки слоя при восстановлении — по ГОСТ 26136-84.
1.2. (Исключен, Изм. № 2).
2. АППАРАТУРА
2.1. Для проведения испытания применяют:
трубу реакционную из жаропрочной стали марки Х25Т длиной 800 мм, внутренним диаметром 60 мм и толщиной стенки 5—7 мм;
электропечь разъемную с карборундовыми электронагревателями для нагрева пробы и газа-восстановителя до заданной тем-пературы;_
Издание официальное Перепечатка воспрещена
* Переиздание (март 1987 г.) с Изменениями М 1, 2, утвержденными в сентябре 1984 г. и октябре 1986 г. (МУС 1—85, 1—87).
© Издательство стандартов, 1988
ГОСТ Л 707—76 с. 2
устройство взвешивающее для контроля изменения массы пробы в процессе испытания;
шток с грузом для создания давления на пробу; терморегулятор электронный типа РУ5-01 для регулировки температурного режима печи, работающий в системе с потенциометром типа КСП-4 и регулятором напряжения типа РНТО-ЗЗО—63;
потенциометр типа КСП для контроля температуры нагрева пробы и газа-восстановителя, работающий в комплекте с термометрами типа ТХА по'ГОСТ 6616-741, расположенными в верхней и нижней части пробы;
манометр U-образный стеклянный по ГОСТ 9933-75 или прибор самопишущий электронный, работающий в комплекте с колокольным дифманометром, для измерения перепада давления газа-восстановителя;
линейку по ГОСТ 427-75 или прибор самопишущий электронный, работающий в комплекте с трансформаторным индукционным датчиком, для измерения усадки слоя пробы;
вентиль для регулировки подачи газа-восстановителя; ротаметр типа РМ по ГОСТ 13045-81 для контроля подачи газа-восстановителя;
газоанализатор типа ОА-2109 или ОА-2209 по ГОСТ 13320-81 иди типа ВТИ-2 по ГОСТ 7018-75 для контроля состава газа-восстановителя;
газоанализатор типа СВ-7633 или хроматограф «Газохром 3101», выпускаемый опытным заводом «Хроматограф», для контроля содержания окиси углерода в воздухе производственных помещений;
фильтр рукавный из стеклоткани для очистки газа-восстановителя от механических примесей;
баллон по ГОСТ 949-73 с редуктором типа ДВП-1—65 и манометрами по ГОСТ 8625-77 для газа-восстановителя; газогенератор для получения газа-восстановителя; емкость сглаживающую, обеспечивающую равномерную подачу газа-восстановителя в реакционную трубу;
весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 2 кг и погрешностью взвешивания ±1 г;
шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающий устойчивую температуру нагрева (105±5)°С;
сита с квадратными ячейками размером 10 и 16 мм по ГОСТ 3826-82;
стакан мерный высотой 60 мм и внутренним диаметром 60 мм; совки, противни.
С. 3 ГОСТ 21707-76
Схема установки для определения газопроницаемости и усадки слоя при восстановлении
|
|
/—датчик для регистрации высоты слоя; 2—шток с грузом; 3—внешняя стенка реакционной камеры; 4—внутренняя стенка реакционной камеры; 5—электропечь; 6—термопары; 7—взвешивающее устройство; 8—контрольно-измерительные приборы; У—регулятор подачи восстановительного газа |
Черт. 1
Для охлаждения пробы в реакционной камере используют азот или аргон в баллонах.
Допускается использование в установке для проведения испытания других приборов и узлов с техническими характеристиками не ниже указанных в настоящем стандарте.
2.2. Для проведения испытаний изготавливают установку по чертежам института «Механобрчермет» (черт. 1 и 2).
2.1; 2.2. (Измененная редакция, Изм. № 2),
ГОСТ 21707-76 С. 4 2
|
Rz8Qa |
|
|
Ф50Щ31 |
|
|
|
025 ±0,26 _ |
|
|
0ШЩ/5
_ |
|
|
|
|
|
1 г>1 I щ ] ] Г 1 1
055 ±0,10 т |
А |
|
|
|
Примечание, Перфорированная пластина изготовляется из термостойкой стали с температурой окалинообразования ^1150°С.
Черт 2 |
С. 5 ГОСТ 21707-76
меру в электронагревательную печь и создают на пробу давление 100 кПа.
3.2, 3.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
4.1. Включают контрольно-измерительные приборы, систему подачи восстановительного газа в реакционную камеру, электропечь и отмечают время начала испытания.
Устанавливают следующий состав восстановительного газа в объемных процентах: (33±0,5)% СО+ (65±0,5) % N2.
Содержание примесей в восстановительном газе не должно превышать 0,5% Н2, 0,5% С02, 0,1% 02, 0,2% Н20.
Скорость подачи восстановительного газа устанавливают 50 дм2/мин.
Температурный режим: за первые 40 мин температуру нагрева равномерно повышают до 600°С, в течение следующих 160 мин температуру продолжают равномерно повышать до 1050°С.
Измеряют и регистрируют перепад давления, высоту слоя и массу пробы через каждые 10 мин в течение первого часа испытания, далее — каждые 30 мин или непрерывно с помощью автоматических самопишущих приборов.
(Измененная редакция, Изм. J6 2).
4.2. (Исключен, Изм. № 2).
4.3. По истечении 200 мин выключают электропечь и контрольно-измерительные приборы. Выводят реакционную камеру из зоны нагрева и вместо восстановительного газа в реакционную камеру подают азот или аргон со скоростью 20 дм2/мин для охлаждения пробы. После понижения температуры до 100°С подачу нейтрального газа прекращают и продолжают охлаждение до комнатной температуры на воздухе. Затем пробу извлекают из реакционной камеры, взвешивают и приготовляют из нее навеску для проведения химического анализа по ГОСТ 15054-80.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Газопроницаемость слоя руды, агломерата или окатышей характеризуют величиной перепада давления (ДР) газа-восстановителя в слое пробы в Па (мм вод. ст.).
Усадку слоя (Дh) в процентах определяют по изменению высоты слоя испытуемого материала и вычисляют по формуле
Ah= • 100,
hi
где h\ — высота слоя пробы до испытания, мм;
Л2 — высота слоя пробы после испытания, мм.
Результат вычисления округляют до целого числа.
5.2. Вычисляют абсолютную и фактическую степень восстановления.
5.1, 5.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
5.2.1. Абсолютную степень восстановления (i?ia6c), в процентах, отнесенную к максимальной степени окисления железа в пробе, вычисляют по формуле
0,lHFeO-f0,430FeMeT <
0,430FeO6i4 ’ U
(2)
где FeO — содержание моноксида железа в восстановленной про-бе, %;
Fe„eT — содержание металлического железа в восстановленной пробе, %;
Fe06i4 — содержание общего железа в восстановленной пробе, %;
0.111 — коэффициент пересчета потери кислорода в пробе при восстановлении Fe203 в FeO;
0,430 — коэффициент пересчета общего железа в пробе на эквивалентное количество кислорода, необходимое для окисления в Fe203.
Абсолютная степень восстановления (R2aвс) в процентах может быть вычислена по потере массы пробы при восстановлении по формуле
|
^?2абс | |
0,11 lFeQ'+0,430Fe' мет
0,430Fb/o б щ |
(т— /га)-100 1 1f)n
m'-0,430Fe'o6n< J
содержание моноксида железа в исходной пробе, %; где FeO' — содержание металлического железа в исходной про-Ремет бе, %;
т!— масса исходной пробы, г; т — масса восстановленной пробы, г;
Fe'o6m"— содержание общего железа в исходной пробе, %.
При использовании формулы для расчета абсолютной степени восстановления (/?абс) по потере массы испытуемой пробы при восстановлении, следует исключить потери массы, не связанные с процессом восстановления (например, удал-ение гидратной влаги, С02 и Др.)-
5.2.2. Фактическую степень восстановления (7?ф
акт,) ВЫЧИСЛЯЮТ
в процентах по формуле
г, _ ^?1(2)факт—R'atic
«факт— ЮО—Я'абс
•100,
(4)
где R'$6c — абсолютная степень восстановления исходной пробы, которую вычисляют по формуле
0,11 IFeO'+0,43QFe/ мет t лл 0,430Ре'общ *AUU
(5)
5.3. По результатам измерения перепада давления, высоты слоя и потери массы пробы в процессе восстановления строят графики зависимости перепада давления и высоты слоя от фактической степени восстановления и температуры.
5.4. Испытание проводят на двух пробах и вычисляют среднее арифметическое полученных результатов. При этом разница результатов двух определений не должна превышать 10%. В случае неудовлетворительных результатов проводят третье определение и за окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов двух наиболее близких значений.
5.2.1, 5.2.2, 5.3, 5.4. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
6.1. Предельно допустимая концентрация окиси углерода в воздухе рабочей зоны производственных помещений — 20 мг/м3.
Редактор Н. Е. Шестакова Технический редактор Э. В. Митяй Корректор С. И. Ковалева
Сдано в наб 25 03 87 Подп. в печ. 04 01 88 0,5 уел п л 0,5 уел. кр.-отт 0,37 уч-изд. л.
Тираж 3000 Цена 3 коп.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер , д. 3.
Вильнюсская типография Издательства стандартов, ул. Миндауго, 12/14. Зак. 2478.
1
Отменен с 01.01.88.
2
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
3.1. Собирают установку по схеме, указанной на черт. 1 и 2, и проверяют ее на герметичность. Обнаруженные неплотности должны быть устранены.
3.2. Отобранную пробу высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы при температуре (105±5)°С.
3.3. Мерный сосуд наполняют испытуемым материалом до образования конуса, уплотняют материал постукиванием в течение 0,5 мин, разравнивают его поверхность на уровне верхнего края сосуда, взвешивают, затем высыпают в реакционную камеру и снова разравнивают поверхность. Затем помещают реакционную ка-
