ICS 73.060.10 CCS D 31 YB 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/TXXXXXXXXX 高炉瓦斯灰显微组分分类方法 Classification of maceral for blast furnace off-gas dust （报批稿） XXXX-XX - XX 发布 XXXX-XX-XX实施 发布 中华人民共和国工业和信息化部 YB/T XXXXX—XXXX 前 言 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起 草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会（SAC/TC317）归口。 本文件起草单位：首钢集团有限公司、中国检验认证集团河北有限公司、阳春新钢铁有限责任公司、 鞍山市科翔仪器仪表有限公司、冶金工业信息标准研究院 本文件主要起草人：孙健、张雪松、代晓莉、陈海林、彭灿峰、代鑫、张秀全、陈飞龙、张靖熙、 张勇、房立冬、陈自斌、张晨。 I 高炉瓦斯灰显微组分分类方法 1范围 本文件规定了高炉瓦斯灰显微组分的分类、名称和代号 本文件适用于高炉瓦斯灰中喷吹煤、焦炭、铁矿石原料颗粒的鉴别分类，可用于高炉燃料（喷吹煤、 焦炭）和原料（烧结矿、球团矿和块矿）质量和利用效率评价等方面的生产和科研工作。 2 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。 术语和定义 3 本文件没有需要界定的术语和定义。 分类依据 从高炉瓦斯灰的特点出发，采用不同组分成因和高炉工艺特点相结合的原则，以反光油浸镜下的特 征为主，结合正交偏光特征进行分类。 根据瓦斯灰中有机和无机成分在显微镜下的颜色、反射率、结构形态特征、成因及物理、化学、工 艺性质将其划分为三个显微组分组，即：焦炭组、煤粉组和含铁矿物组。并按原有结构和形貌的保留程 度和来源差别，将显微组分组进一步划分为显微组分。 5 材料 5.1黏结剂 1）环氧树脂胶；2）环氧固化剂， 5.2抛光剂 金刚石抛光液（粒度小于0.05 μm)。 5.3模具 瓦斯灰鉴定面为内径为30mm的圆面，模具需满足上述要求。 5.4样品固定装置 样品固定装置：载玻片、橡皮泥和压平器。 5.5 油浸液 1 采用适合物镜要求的油浸液。 6 仪器设备 6.1干燥箱 电热恒温鼓风干燥箱，温度范围为10℃-300℃。 6.2电子天平 感量0.1 g。 6. 3 磨抛机 全自动试样磨抛机。抛盘转速为100R/min-1400R/min，加压压力0-0.5MPa。配有金钢砂磨盘（800#、 1000#、1200#、1600#、2000#），抛光盘。 6. 4 偏反光显微镜 偏反光显微镜备有起偏镜、检偏镜、石膏检板及物镜数尺，总放大倍数为x500，显微镜分辨率为0.5 μmo 7瓦斯灰光片制备 7.1方法提要 把瓦斯灰样品烘干后，按一定比例与黏结剂混合，凝固制成圆柱形样柱。然后将一个端面研磨、抛光 成合格的光片。 7.2样品烘干 将瓦斯灰样品平铺于托盘内，将托盘置于95℃干燥箱内24小时。 7. 3 圆柱形样柱制备 1）环氧树脂胶配备：环氧树脂胶（A）和环氧固化剂（B）按3：1的质量比进行配比。 2）称取样品10g倒入模具槽内，将配制好的环氧树脂胶倒入，边倒边搅拌，使样品、胶均匀混合，放 置约24h。 3）样柱干透后，从模具中取出。 7.4研磨 利用自动磨抛机对样柱截面进行研磨。分别在800#、1000#、1200#、1600#、2000#的金刚砂磨盘上， 进行逐级研磨和清洗。 7.5抛光 利用自动磨抛机对样柱截面进行抛光。使用金刚石抛光液对样品截面进行抛光处理，抛光时间不小 于10min，使用金刚石抛光液后，使用清水抛光，清水抛光时间不小于5min。 8 测试方法 2 8.1样品安装 将圆柱形样品置于带有橡皮泥的载玻片上，使用压平器压平处理后，将样品连同载玻片一起置于载 物台上，并保证样品中心与显微镜镜头对齐。 光源调整 8.2 打开光源，利用电流和电压的粗调和微调对视场亮度进行调整，保证成像质量。 8.3样品测定 设定点距和行距为0.4mm，要求测点均匀分布于样品表面，并保证有效测点大于400个。按所设置的 测点，逐个对测点位置的微观组分进行鉴定（分类依据见表1），确定组分后，记入相应组分的计数栏 中，直到完成所有测点。 分类方案 9 高炉瓦斯灰显微组分分类方案见表1，其中包括3个显微组分组，10个显微组分。特征描述见附录A。 表1 高炉瓦斯灰显微组分分类 显微组分组 代号 显微组分 代号 (Maveral Group) (Symbol) (Maveral) (Symbol) 焦炭 原焦(Original coke) OC C (Coke) 焦变残炭(Cokecarbonresidue) CCR 原煤（Rawcoal） RC 煤粉 热变原煤（Heatedcoal） HC PC (Pulverized coal) 煤变残炭(Pulverized coal carbonresidue) PCCR 灰渣(Ash) A 球团(Pellet) P 含铁矿物 烧结矿(Sinter) S IBM (Iron bearing mineral) 块矿(Lump) L 金属(Metal) M 3 附录A （规范性） 高炉瓦斯灰组分特征描述和图版 A.1焦炭组代号：C 焦炭组是焦炭在高炉内产生的焦炭颗粒组分。焦炭在高炉内会经历以下过程造成焦炭破碎，形成细 小颗粒进入到高炉瓦斯灰中：1）焦炭落入高炉内时会经历震裂和磨损：2）焦炭在块状带会承载炉料所 带来的压力和剪切力，造成焦炭碎裂；3）焦炭进入软熔带，参与软融带中浮氏体和其他化合物的直接 还原过程，使得焦炭变得更加脆弱；4）在熔融和滴落区，焦炭参与铁的渗碳反应，焦炭强度进一步劣 化。5）在风口回旋区，焦炭受到热应力，燃烧和溶损反应的影响。所形成的焦炭颗粒聚集在高炉瓦斯 灰中，保留了其原有的微观结构，其反射率强，在反光油浸镜下，亮度高于煤粉。高炉瓦斯灰中的焦炭 颗粒与原始焦炭的微观形貌差距不大，多以各向同性、镶嵌结构、片状结构、纤维状结构、破片、类丝 炭和各向异性等形式存在。其中，镶嵌结构、片状结构、纤维状结构等各项异性结构在油浸正交偏光条 件下，插入右营补偿器，在旋转载物台的过程中，有明显的消光现象。 根据焦炭在高炉内的利用程度和形态特征，高炉瓦斯灰中焦炭颗粒可分为两种微观组分。 A1.1原焦代号：0C（图A.1、图A.2） 原焦颗粒微观结构基本保持了焦炭原有的微观结构，并且其表面无大面积烧灼痕迹，能明显区分出 焦炭的各向同性组织和各向异性组织。 A1.2焦变残炭代号：CCR（图A.3、图A.4） 焦变残碳颗粒部分保持了焦炭的微观结构，其表面有明显的烧灼痕迹，并且表面出现了大量烧蚀后 的孔洞。 A2煤粉组代号：PC 释放出挥发分，并开始燃烧。由于风口回旋区氧含量的限制，煤粉并不能完全燃烧，进而形成了未燃煤 粉，大部分的未燃煤粉都在炉内被消耗，少部分未被消耗的煤粉随高炉煤气排出炉外，并聚集在瓦斯灰 中。煤粉组颗粒在反光油浸镜下，亮度低于焦炭和含铁矿物。在正交偏光条件下，插入石膏板，旋转载 物台无消光现象。形状上，未燃煤粉颗粒棱角鲜明。粒径在0.044-0.1mm之间。 根据煤粉在高炉内的利用程度和形态特征，高炉瓦斯灰中煤粉可分为四种微观组分。 A2.1原煤代号：RC（图A.5、图A.6） 煤粉颗粒进入高炉内后并未参加反应，基本保留了煤粉原有的微观形貌特点，其反射率较低，表面 平整，没有或者仅有少量气孔。 A2.2热变原煤代号：HC（图A.7、图A.8） 4