Reduction-Swelling Behaviour of Pellets Bearing Iron Ore and Charcoal

Abstract

Self-reducing pellets containing iron ore and charcoal were reduced under argon at 1123, 1273, 1323, 1373, and 1423 K. The pellets were cold bonded with Portland cement. Pellets measuring 9.1 and 15.3mm diameter were tested. Thermogravimetry was used to follow the reduction process. X-ray diffraction was used to identify the present phases at the different steps of the reduction reaction. The change in volume was related to the reaction fraction, reaction temperature and the size of the pellet. Scanning electron microscopy images of the reduced pellet have shown that swelling is due to the formation of whiskers of iron during the wiistite to iron step of reduction. © 1998 Canadian Institute of Mining and Metallurgy. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Résumé

Des pelotes auto-reductrices faites de minerais de fer et de charbon ont été réduites sous atmosphère d'argon à temperatures de 1123, 1273, 1323, 1373,et de 1423K. Les pelotes furent liées à froid avec un ciment Portland. Des pelotes mesurant de 9,I a 15,3 mm furent étudiées. Afin d'étudier l'évolution de la réduction, des analises thermogravimetriques furent performées. La technique de diffraction de rayons X fut utilisée pour identifier les différentes phases présentes au cours des differentes étapes de la réaction de réduction. Le changement de volume fut relié à l'avancement de la réaction, la temperature de la reaction et à la taille de la pelote. Des observations avec microscope a balayage des pelotes ont révelé que le changement de volume était du a la formation de fibres de fer au cours de la wiistite de la reduction du minerais de fer.