[发明专利]一种检测氧化锌对焦炭热性能影响的方法

说明书

本发明提供一种检测氧化锌对焦炭热性能影响的方法，其中所述方法利用国标GB/T4000‑2008的焦炭热性能的检测方法，向焦炭加入醋酸锌后，对焦炭热性能进行测试，试验结果与未添加醋酸锌焦炭的试验结果进行比较，进而得到氧化锌对焦炭热性能的影响。本发明方法简单，为国家标准的检测方法，代表性强，不需对试验设备进行改造升级，适应性强，还可以测定不同含量氧化锌对焦炭热性能的影响。

技术领域

本发明涉及高炉冶炼技术领域，特别是涉及一种检测氧化锌对焦炭热性能影响的方法。

背景技术

Zn元素是高炉有害元素之一，其中由烧结矿等原料带入Zn元素(主要是ZnO和ZnS)占比在90％以上，烧结矿中的Zn元素进入炉内后，ZnS被氧化转化为ZnO。炉内原有的和生成的ZnO当温度达1975℃(或910℃-1200℃)时，C(或CO)将ZnO中Zn进行还原，分解产生锌蒸气。此中一部分锌蒸汽随着出铁排出或遇冷变为固(液)体存留于炉内砖衬，一部分随着炉内煤气流上升，有的直接随煤气排出；有的侵入炉衬，侵害炉体；有的冷凝后再次氧化进行富集循环。

焦炭也是高炉冶炼的重要原材料，焦炭在高炉中的作用主要包括提供冶炼所需的热量、铁氧化物的还原剂、在高温区作为支撑炉料的料柱以及铁水的渗碳剂等四种。由于高炉喷煤工艺等新技术的发展，焦炭的供热剂，还原剂和渗碳剂三种作用均被不同程度替代，但是焦炭的骨架作用一直无法被替代，目前炼铁工作者普遍把焦炭的反应性和反应后强度作为焦炭强度好坏的重要参照指标，并且根据焦炭反应性和反应后强度的负相关性很好的指导高炉操作，焦炭热性能的好坏直接影响到高炉的透气性和骨架作用，进而影响到整个高炉操作。

目前国内外的科研工作者和炼铁工作者对于K、Na对焦炭热性能的影响的已进行了较深入和细致的研究，并且有较为成熟的结论和共识，但对K、Na以外的金属元素对焦炭反应性和反应后强度的催化作用并没没有引起太多人的关注和重视。因此亟需提出一种检测ZnO对焦炭热性能影响的方法。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种检测氧化锌对焦炭热性能影响的方法，所述方法包括：

S1：将待测焦炭制成块状焦炭，称取200g±0.5g的粒度为23mm-25mm的块状焦炭作为试样，记录实际质量为m1；

S2：将所述试样置于醋酸锌溶液中进行加热煮制1-2小时，取出所述试样烘干得到待测样品，对所述待测样品称重，记录质量为m2，所述醋酸锌在所述试样上的附着质量为m2-m1；

S3：将所述待测样品放入反应容器中，所述反应容器底部事先铺一层高为90～110mm的高铝球，密封所述反应容器后置于加热炉中加热，将所述反应容器的进气管和排气管分别于进气系统和排气系统连接，并为所述反应容器设置测温装置；

S4：加热开始时以300-500mL/min的流量通N₂保护，在温度到达1100℃后改通CO₂，流量为700-800mL/min，在1100℃下反应2小时后停止加热并改通N₂冷却至室温，流量为900-1000mL/min，取出所述待测样品称重记为m3；

S5：将S4中取出的所述待测样品置于I型转鼓中，以20r/min的转速，转600r，取出后用10mm的圆孔筛进行筛分，筛分后称取筛上物的质量记为m4；

根据以下公式计算焦炭热性能的热反应性指数CRI和反应后强度CSR：

CRI＝(m1-m3)/m1

CSR＝(m3-m4)/m3。

优选地，上述步骤S2中所述醋酸锌溶液的浓度为0.01-1mol/L。