一种评判铁矿石软熔性能的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107421978A(43)申请公布日2017.12.01(21)申请号201710564168.9(22)申请日2017.07.12(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区正街174号(72)发明人徐健马凯辉廖哲晗王冬东徐扬孙成烽吕学伟游志雄党杰余文轴(74)专利代理机构上海诺衣知识产权代理事务所(普通合伙)31298代理人王海凤(51)Int.Cl.G01N25/04(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图14页(54)发明名称一种评判铁矿石软熔性能的方法(57)摘要本发明属于冶金工程技术领域，并具体公开了一种评判铁矿石软熔性能的方法，将特定氧化物与铁矿石混合，得到实验样品；然后进行软化熔滴实验，并记录实验样品的收缩量；绘制实验样品的收缩量-温度拟合曲线，得到收缩速率曲线；用收缩速率曲线上各点的切线斜率表征相应的点或区间的收缩速率，并以该收缩速率为基础调整炉料配比和热工操作。CN107421978ACN107421978A权利要求书1/1页1.一种评判铁矿石软熔性能的方法，其特征在于，将特定氧化物与铁矿石混合，得到实验样品；然后进行软化熔滴实验，并记录实验样品的收缩量；绘制实验样品的收缩量-温度拟合曲线，得到收缩速率曲线；用收缩速率曲线上各点的切线斜率表征相应的点或区间的收缩速率，并以该收缩速率为基础调整炉料配比和热工操作。2.根据权利要求1所述的评判铁矿石软熔性能的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：将特定氧化物与铁矿石混合，使其中的特定氧化物与实验样品中的FeO的质量比为3:7，得到实验样品；S2：对实验样品进行软化熔滴实验，于实验装置内部达到900℃时通入还原性气体，直至实验样品全部被还原成铁水；在软化熔滴实验过程中，时时记录实验样品的收缩量；S3：绘制实验样品的收缩量-温度拟合曲线，得到收缩速率曲线；S4：获取收缩率到达10％至实验装置内部达900℃这一区间的收缩速率曲线的切线斜率，用以表征还原前收缩速率；S5：获取收缩率到达50％至开始滴落或实验样品全部被还原成铁水的区间的收缩速率曲线的切线斜率，用以表征还原后收缩速率；S6：对比各种比例渣系的还原前收缩速率的大小和还原后收缩速率的大小来评判铁矿石软熔滴落性能，指导改善高炉软熔带的透气性，并以此为基础调整调整炉料配比和热工操作。3.根据权利要求2所述的评判铁矿石软熔性能的方法，其特征在于，所述的特定氧化物为CaO、SiO2、MgO、Al2O3中的一种或两种的组合。4.根据权利要求3所述的评判铁矿石软熔性能的方法，其特征在于，所述的特定氧化物是质量比为1:1的CaO和SiO2。5.根据权利要求3所述的评判铁矿石软熔性能的方法，其特征在于，所述的特定氧化物是质量比为2:1的SiO2和MgO。6.根据权利要求3所述的评判铁矿石软熔性能的方法，其特征在于，所述的特定氧化物是质量比为2:1的SiO2和Al2O3。2CN107421978A说明书1/8页一种评判铁矿石软熔性能的方法技术领域[0001]本发明属于冶金工程技术领域，具体涉及一种评判铁矿石软熔性能的方法。背景技术[0002]早在上个世纪70年代，日本炼铁学者Kanbara、Kanayama等对强制水冷的实际生产高炉进行解剖与取样，发现了炉内软熔带的存在，并且他们对软熔带的形状结构、位置分布的描述后来也被国内炼铁学者杜鹤桂、高润芝等参与对首钢23m3实验高炉解剖工作时观察到的现象所证实。由此，高炉内软熔带的形成机理或者称之为含铁炉料的软熔行为这一主题逐渐成为国内外炼铁工作者的热点研究工作之一。[0003]高炉软熔带作为上部块状带与下部滴落带之间的过渡区，既“承上”：通过煤气流的二次分布来影响含铁炉料的间接还原；又“启下”：通过炉渣的初步形成来影响高温区热量的传递。因此，研究软熔带的形成机理对于优化其形状结构，继而实现炉况的顺行和燃耗的降低均有着重要的实际意义。[0004]在高炉使用高反应性焦炭的基础研究中发现，随着焦炭反应性的提高，其气化开始温度降低，有利于加快还原速率，含铁炉料还原度水平的提高使得其软化粘度增大且降低了料柱高温透气阻力，换而言之金属铁的生成提高了含铁炉料的软熔温度。Mori等进一步研究发现含铁炉料软熔温度的高低不仅与其自身还原度水平有关，还决定于所形成液态渣相熔点的高低，特别是通过增大外部载荷以增强浮氏体与炉渣之间的挤压，促进低熔点渣相的形成，有助于降低含铁炉料的软熔温度。就浮氏体与炉渣相互作用而言，现场取样的实验结果表明：随着浮氏体含量的升高，含铁炉料的软熔温度呈降低的趋势。Hotta等通过研究分析含铁炉料在软熔过程中所表现出来的宏观与微观结构变化，指出成渣过程中所形成熔渣量的多少直接影响其所表现