一种评价高炉渣综合排碱、脱硫能力的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102279203A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102279203A(43)申请公布日2011.12.14(21)申请号201110192916.8(22)申请日2011.07.11(71)申请人河北联合大学地址063009河北省唐山市新华西道46号(72)发明人李福民吕庆李建朝张淑会刘增勋刘然孙艳芹欧阳坤孔延厂(74)专利代理机构石家庄冀科专利商标事务所有限公司13108代理人周晓萍曹淑敏(51)Int.Cl.G01N25/00(2006.01)G01N21/31(2006.01)G01N31/12(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种评价高炉渣综合排碱、脱硫能力的方法(57)摘要一种评价高炉渣综合排碱、脱硫能力的方法，用于解决通过硫化钾容量来评价高炉渣综合排碱、脱硫能力问题。该方法包括制备渣样、设定碳酸钾试剂及渣样在高温炉刚玉管内置放位置、渣样反应、硫化钾容量测定、高炉渣综合排碱、脱硫能力评价等步骤。本发明针对高炉脱硫和排碱的热力学条件相互矛盾问题，提出了采用气－渣平衡技术准确测定高炉渣硫化钾容量的方法，并且以硫化钾容量值的大小来评价高炉渣的综合排碱、脱硫能力的大小，获得同时满足脱硫、排碱的适宜热力学条件。本发明方法简便，重现性好，可以为高炉制定合理的操作制度提供基础数据，使高炉既生产合格铁水又保持最大的排碱能力，消除在高碱负荷、低渣冶炼条件下碱金属对高炉生产的危害。CN102793ACCNN110227920302279208A权利要求书1/1页1.一种评价高炉渣综合排碱、脱硫能力的方法，其特征在于：所述方法包括下列步骤：a.制备渣样：将试验渣样所需的CaO、SiO2、Al2O3、MgO、TiO2化学试剂分别在1100~1150℃焙烧12h后备用，按照质量百分比为32.3%~42.3%、31.6%~42.7%、11%~19%、6.0%~16.8%、0.68%分别称取处理后的CaO、SiO2、Al2O3、MgO、TiO2化学试剂，混合均匀放入石墨坩埚，加热至1500℃熔融、搅拌，恒温20min后取出，冷却、粉碎制成渣样备用；b.设定碳酸钾试剂及渣样在高温炉刚玉管内置放位置：对试验用高温炉刚玉管温度分布进行标定，把盛装60克碳酸钾试剂的刚玉坩埚置于温度为1350℃处，把盛装40克渣样的铂坩埚置于刚玉坩埚之上1410~1500℃处，两坩埚间由透气耐火砖分隔；c.渣样反应：高温炉升温至1000℃时由底部通入Ar排尽其中的空气，达到预订温度后恒温10min，切换通入CO－CO2－SO2－Ar混合气体，混合气体流量比为CO:CO2:SO2:Ar=100mL/min:100mL/min:10mL/min:190mL/min，反应时间为6～8小时；d.硫化钾容量的测定：取出渣样急冷，测定渣样中的钾含量w(K)和硫含量w(S)，计算出体系的钾分压、硫分压，并根据下式计算出炉渣硫化钾容量的值：式中：—炉渣的硫化钾容量；w(K)—炉渣的钾含量；w(S)—炉渣的硫含量；—体系的钾分压，；—体系的硫分压，其中：R—气体常数，为8.314；T—体系温度，K；PCO，—CO、CO2分压，通过气体流量比可计算得出；e.高炉渣综合排碱、脱硫能力的评价：由d步骤得出不同条件下的高炉渣的值在3.94×10-8～3.36×10-7之间，值越大，该渣样的综合排碱脱硫能力越强。2.根据权利要求1所述的评价高炉渣综合排碱、脱硫能力的方法，其特征在于：所述CO、CO2、SO2、Ar气体均为高纯瓶装气体，采用毛细管流量计进行气体流量精确控制。3.根据权利要求2所述的评价高炉渣综合排碱、脱硫能力的方法，其特征在于：所述渣样的钾含量以火焰原子吸收光谱法测定，硫含量采用燃烧碘量法测定。2CCNN110227920302279208A说明书1/7页一种评价高炉渣综合排碱、脱硫能力的方法技术领域[0001]本发明涉及一种评价高炉渣的综合排碱、脱硫能力的方法，属冶金物化测试技术领域。背景技术[0002]20世纪70年代以来，冶金工作者对碱金属对高炉生产危害的认识逐步深入，积累了大量的宝贵经验。降低高炉碱金属危害常用的措施为：通过配矿控制高炉碱负荷；定期洗炉排碱；降低炉缸温度、炉渣碱度；增大炉渣量。近年来，由于生产条件的变化，碱金属危害又成为影响大部分高炉正常生产的主要问题之一。原有理论已不能解决新出现的高炉碱金属危害问题，主要原因为：1）炼铁原料供应紧张，高炉大量使用碱金属含量较高的铁矿石，通过配矿降低入炉碱金属负荷的余地已很小；2）富氧率增加使高炉的理论燃烧温度升高，有利于高炉内碱金属硅酸盐的还原；3）焦比的降低和富氧率的增加使吨铁煤气量降低，高炉内煤气中的碱金属浓度升高，加剧了碱金属在高炉