一种铁矿粉同化特性的测量方法技术

本发明专利技术涉及一种铁矿粉同化特性的测量方法，包括如下步骤：(1)细磨矿粉；(2)压制CaO小饼；(3)制作铁矿粉三角锥；4)将铁矿粉小饼试样置于CaO小饼试样之上，然后将二者置于高纯刚玉垫片上进行焙烧，焙烧气氛为空气，同时通过红外摄像机在线捕捉试样随温度升高而变化的图像；(5)以铁矿粉三角锥试样的熔化状况为其同化特征，测定不同铁矿粉达到这一同化特征的温度；6)到铁矿粉平均同化速度指数VA计算公式：VA＝1/ΔTA*100，铁矿粉的平均同化速度可以真实反应铁矿粉与CaO反应的速度快慢。本发明专利技术可以真实反应铁矿粉与CaO反应情况，可以方便快速地确定铁矿粉同化温度和平均同化速度，制样方便，实验操作安全方便，且高纯刚玉垫片可以重复利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁矿粉特性测量领域，特别提供。
技术介绍
高碱度烧结矿因其优良的冶金性能而得到广泛应用，其主要矿物复合铁酸钙的形 成，始于CaO和Fe 203的物理化学反应。另外，烧结过程中的液相生成也是始于CaO与铁矿 粉的固相反应生成的低熔点化合物。因此，铁矿粉与CaO的反应能力，也就是铁矿粉的同化 特性成为考察铁矿粉烧结高温基础特性非常重要的指标。 铁矿粉的同化特性是指铁矿粉在烧结过程中与CaO的反应能力，它表征铁矿粉在 烧结过程中生成液相的难易程度。如果铁矿粉与CaO的同化能力过弱，则在正常的烧结温 度和烧结时间下，由于产生的液相数量少，不利于烧结混合料的熔化黏结，从而影响烧结矿 的固结强度；同时，由于高碱度烧结矿配入较多的CaO,若铁矿粉的同化能力弱，就有可能 因为反应不完全而出现CaO残余物（俗称白点），它遇水后形成Ca (0H) 2，导致烧结矿强度 降低。对于非均质烧结矿而言，基于对烧结矿的固结和烧结料层透气性的考虑，并不希望作 为核矿石的粗粒矿石过分熔化，以避免起固结骨架作用的核矿石减少以及烧结料层透气性 恶化而影响烧结矿的质量和产量。因此，要求铁矿石的同化特性要适宜。 目前国内外对于铁矿粉的同化特性的测定并没有统一的方法，且以往测定铁矿粉 同化特性的方法存在着实验工作量大、检测过程复杂等缺点。对于铁矿粉同化特性的研究 主要有以下几种方法： (1)北京科技大学吴胜利等的同化性检测方法，其是将磨细的铁矿粉和分析纯 CaO试剂在一定压力下分别制成直径为8mm的铁矿粉小饼和直径为25mm的CaO小饼，然后 将铁矿粉小饼试样与CaO小饼试样上，放进一种微型烧结装置中按照一定升温制度对试样 进行加热，判断铁矿粉同化特性的方法是以铁矿粉小饼与CaO小饼接触面上生成略大于铁 矿粉小饼一圈的化合物为同化特征，以达到此同化特征的温度为铁矿粉的最低同化温度， 并以此评价铁矿粉同化特性的优劣。该方法只能检测最低同化温度这一种指标，不能真实 反映铁矿粉与CaO反应生成液相生成速度及液相量；并且实验中必须尝试不同温度的试 验，通过若干次试验后才能判断其最低同化温度；并且判断同化特征为肉眼观察，人为操作 因素不可避免。 (2)武汉钢铁（集团）公司提出了《铁矿粉同化性测试方法及其装置》（专利号： CN201310456355. 7)，该方法包括以下步骤：首先将铁矿粉和石灰进行焙烧，模拟烧结过程； 然后测出同化的石灰量；最后用同化的石灰量与铁矿粉同化面积之间的比值来获得铁矿粉 的同化量数据，以表征铁矿粉的同化性。该方法的缺点是未反应的石灰量和反应生成物的 厚度测量不宜测量，实验方法较为复杂。 (3)首钢总公司提出了《一种烧结过程中铁矿粉同化程度的测量方法》（专利 号：CN201110182115. 3)，将CaO试剂和铁矿粉分别通过第一制样设备，分别制成-100目， 然后分别在混样器中混合5-10分钟；将CaO试剂和铁矿粉分别在第二制样设备中制成 ①15mm*5mm和①8mm*5mm的圆柱体小饼；然后将铁矿粉小饼放置于CaO试剂小饼正中间， 二者放入烧结基础特性设备中进行模拟烧结测试试验；使用面积分析仪测试同化后试样小 饼的同化区域的垂直投影面积；用同化区域的面积除以铁矿粉小饼初始面积，得到铁矿粉 在该温度下的同化程度指数；然后，在900变化到1400°C的烧结温度下，测试得到铁矿粉的 同化程度，绘制出同化程度指数-温度曲线。该方法中的同化程度指数并不能真实反应铁 矿粉同化特性，因为不同铁矿粉与CaO的反应机理不尽相同，同化区域面积小的铁矿粉，其 同化性不一定小。 (4)还有一类方法是将原料压成团块，在一定的温度和气氛下烧结，通过检测烧结 矿中的矿相组成来反应铁矿粉的同化性能。日本的FomioMATSLJNO和TakeoHERA-DA将各 种原料粉碎至〇? 125mm以下，然后混合并压制成①的小饼，然后放到电炉中加 热到所需温度后，冷却取样，最后通过显微镜、X射线衍射和电EPMA观察烧结小饼的矿相组 成。台湾学者Li-Heng是将各种原料粉碎至0? 125mm以下，混合压制成的团块，然 后放到电炉中加热到所需温度，焙烧过程中通入N2、Air、C0、C02混合气体来模拟烧结气氛， 然后观察烧结试样的矿相组成。相似的方法还有BHP公司C.E.L00的研究方法等，这类方 法需要将烧结试样磨成光片观察试样的显微结构，因此不能实现快速检测，且由于试样在 冷却过程中不断析出晶体，烧结液相成分不断变化，因此这种试样不能真实反应铁矿粉同 化生成液相的情况。 因此，上述铁矿粉同化性的检测方法存在不能真实反应烧结过程中铁矿粉与CaO 同化反应、实验检测手段复杂、人为因素影响较大等问题。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种直观简便，检测快速，能够 科学反应铁矿粉同化特性的铁矿粉同化特性的测量方法。 本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是： ，包括如下步骤： (1)细磨矿粉：将矿粉在105°c烘干2h后，用粉碎制样机磨细至100目以下的粉末 以备使用； (2)压制CaO小饼：使用天平称取2g分析纯CaO,然后在直径□=20mm的小型制 样机上将称取的分析纯CaO压制成密实小饼； (3)制作铁矿粉三角锥：利用三角锥模具将铁矿细粉压制成高度为18mm、三角锥 底面边长为6mm的铁矿粉三角锥试样； (4)将铁矿粉小饼试样置于CaO小饼试样之上，然后将二者置于高纯刚玉垫片上， 放入加热电炉炉中进行焙烧，焙烧气氛为空气气氛，同时通过红外摄像机在线捕捉试样随 温度升高而变化的图像； (5)以铁矿粉三角锥试样的熔化状况为其同化特征，三角锥开始向下移动的温度 Ts，测定不同铁矿粉达到这一同化特征的温度，以此评价不同铁矿粉的同化能力； (6)以三角锥完全消失时的温度TD减去三角锥开始向下移动的温度Ts为铁矿粉 同化温度区间ATa，在此基础上得到铁矿粉平均同化速度指数￥ 4，其计算公式如下： Va=1/ATa*100 铁矿粉的平均同化速度可以真实反应铁矿粉与CaO反应的速度快慢，以此判断铁 矿粉与CaO反应对温度的敏感程度。 所述CaO小饼压制时的压力为15MPa，保压时间2. 5min。 所述步骤（4)中焙烧时的升温制度为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁矿粉同化特性的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)细磨矿粉：将矿粉在105℃烘干2h后，用粉碎制样机磨细至100目以下的粉末以备使用；(2)压制CaO小饼：使用天平称取2g分析纯CaO，然后在直径□＝20mm的小型制样机上将称取的分析纯CaO压制成密实小饼；(3)制作铁矿粉三角锥：利用三角锥模具将铁矿细粉压制成高度为18mm、三角锥底面边长为6mm的铁矿粉三角锥试样；(4)将铁矿粉小饼试样置于CaO小饼试样之上，然后将二者置于高纯刚玉垫片上，放入加热电炉炉中进行焙烧，焙烧气氛为空气气氛，同时通过红外摄像机在线捕捉试样随温度升高而变化的图像；(5)以铁矿粉三角锥试样的熔化状况为其同化特征，三角锥开始向下移动的温度TS，测定不同铁矿粉达到这一同化特征的温度，以此评价不同铁矿粉的同化能力；(6)以三角锥完全消失时的温度TD减去三角锥开始向下移动的温度TS为铁矿粉同化温度区间ΔTA，在此基础上得到铁矿粉平均同化速度指数VA，其计算公式如下：VA＝1/ΔTA*100铁矿粉的平均同化速度可以真实反应铁矿粉与CaO反应的速度快慢，以此判断铁矿粉与CaO反应对温度的敏感程度。

【技术特征摘要】
1. 一种铁矿粉同化特性的测量方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 细磨矿粉：将矿粉在l〇5°C烘干2h后，用粉碎制样机磨细至100目以下的粉末以备 使用； (2) 压制CaO小饼：使用天平称取2g分析纯CaO,然后在直径□= 20mm的小型制样机 上将称取的分析纯CaO压制成密实小饼； (3) 制作铁矿粉三角锥：利用三角锥模具将铁矿细粉压制成高度为18mm、三角锥底面 边长为6mm的铁矿粉三角锥试样； (4) 将铁矿粉小饼试样置于CaO小饼试样之上，然后将二者置于高纯刚玉垫片上，放入 加热电炉炉中进行焙烧，焙烧气氛为空气气氛，同时通过红外摄像机在线捕捉试样随温度 升1?而变化的图像； (5) 以铁矿粉三角锥试样的熔化状况为其同化特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海宁，张建良，崔金丽，杨林，刘征建，李宏飞，徐圣，呼建军，
申请(专利权)人：天津钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12