[发明专利]一种烧结铁矿石液相生成特性的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结铁矿石液相生成特性的检测方法，通过检测铁矿石在成矿过程中的液相生成特性指标，用来评价应用于烧结的铁矿石质量和性能。

背景技术

现有的铁矿石评价方法，大部分都是根据铁矿石的化学成分以及物理性能来衡量铁矿石的质量。但从烧结精料技术的角度，仅从化学成分、粒度组成、制粒性能等常温特性来评价铁矿石是远远不够的，高温下铁矿石的成矿性能也是重要的衡量指标，因为成矿过程影响着烧结矿的结构和矿物组成，与烧结矿的质量有极密切的联系，因此烧结矿的产量、质量和烧结能耗更大程度上取决于高温状态下铁矿石的成矿性能。

但目前人们对铁矿石在烧结过程中的成矿行为认识不足，因而无法充分和正确把握铁矿石种类与烧结效果之间的内在联系。导致现有的配矿方法基本上都是根据铁矿石的化学成分以及物理性能来选择铁矿石，然后通过烧结杯试验来进行配矿。由于对烧结成矿过程的认识缺乏深度，不利于烧结生产的高效化管理以及烧结矿质量的正确预测，因而配矿具有盲目性，导致浪费了大量的人力和物力。

如果铁矿石在烧结过程中所反映出来的高温物理化学特性能够通过成矿性能指标反映出来，并建立其与烧结矿产质量、能耗之间的关系，就能有目的地对各种铁矿石进行合理的选择和使用，实现真正意义上的优化配矿。同时这些指标可为了解和掌握铁矿石的基本性能、判断其烧结性能、选择工艺参数以及为钢铁企业采购铁矿石、进行优化配矿和指导烧结生产提供有力的理论根据。

目前还没有一个比较标准的、科学的体系来评价烧结含铁原料的成矿性能，甚至没有明确地提出烧结成矿性能的检测内容。从烧结机理出发，烧结成矿过程包括烧结过程中的固相反应、液相生成并粘结未熔矿石、以及冷凝结晶三个主要的过程。通过试验研究，结果表明液相是烧结矿成型固结的基础，是成矿性能中最重要的内容。液相是烧结矿的粘结相，将未熔的固体颗粒粘结成块，保证烧结矿具有一定的强度，因此液相的数量和性质是烧结矿强度的重要影响因素。同时液相的数量与烧结过程透气性密切相关，从而影响着烧结矿产率。而液相生成温度、生成速度与烧结能耗具有强相关性，如果能够在低温下快速的形成烧结所需的液相，则能降低烧结温度，从而降低烧结能耗。

将上述烧结液相归纳成两类特性，分别为液相生成特性和液相粘结特性。液相生成特性包括液相生成温度、生成速度、生成数量，本发明涉及的是液相生成特性的检测方法。

液相生成特性检测方法的现状及存在的问题：

以往的检测技术多以同化性能表征铁矿石在烧结过程中生成液相的难易程度。同化性能是指铁矿石在烧结过程中与CaO的反应能力。一般而言，铁矿石同化性能越高，则在烧结过程中越易生成液相。对于同化性的研究有以下代表性的方法：

1.北京科技大学吴胜利等的检测方法，是将铁矿粉和分析纯CaO试剂制成细粉状(～100目)，在一定的压力下分别压制成直径8mm的矿粉小饼和直径25mm的CaO小饼，然后将铁矿粉小饼试样置于CaO小饼试样上，放人微型烧结实验装置中按一定的烧结制度进行焙烧。以矿粉小饼与CaO小饼接触面上生成略大于铁矿粉小饼一圈的反应物为同化特征，测定达到这一同化特征的温度和时间，以此评价不同铁矿粉与CaO的同化能力。该方法能检测铁矿石与CaO开始反应的温度，但不能在连续的温度下观察铁矿石的反应情况，只能在间断的温度点观察其同化特征，导致试验的工作量大；同时由于只能检测开始反应的温度，对烧结过程液相的生成特征指导性不强。