[发明专利]一种评价磁铁矿连晶性能的实验方法

说明书

本发明公开一种磁铁矿连晶性能的评价方法，属于铁矿粉造块技术领域。其包括：将磁铁矿粉通过研磨设备制成小于0.074μm的粉末；将磁铁矿粉末在压样设备中制成圆柱体试样；常温下将试样置于光学膨胀仪随炉升温进行焙烧实验，每隔一定时间记录试样图像；对图像进行处理，通过公式计算试样收缩率；通过试样实时收缩率，绘制试样收缩过程曲线；定义并计算试样收缩开始温度、收缩终止温度和最大收缩率；根据参数评价磁铁矿粉的连晶性能。该方法可通过图像处理技术测定不同铁矿粉的连晶性能，为球团制备原料选择与搭配、球团产质量的提高具有重要的意义。

技术领域

本发明属于铁矿粉造块技术领域，涉及一种磁铁矿连晶性能的评价方法。

背景技术

随着球团矿高炉入炉比逐年增加，其性能的优劣对于高炉顺行影响也逐渐增加。其中球团强度低会造成高炉入炉粉料率增加，影响高炉的透气性和煤气流的合理分布，且粉矿容易在炉墙上频繁黏结和脱落，造成炉墙不稳定，热负荷波动，煤气流波动，影响高炉运行。

磁铁矿球团预热焙烧过程中的固结主要有以下几种形式：(1)磁铁矿氧化成赤铁矿微晶键结晶和再结晶；(2)赤铁矿微晶长大再结晶；(3)磁铁矿再结晶； (4)渣相粘结固结，其中(1)为球团固结的主要形式，在此过程中，球团孔隙率下降，球体积收缩，球内颗粒连接成一个致密整体，可以大幅度提升球团强度。

不同种类的磁铁矿粉由于自身特性不同，在预热焙烧过程中被氧化成赤铁矿及其生成赤铁矿结晶再结晶的能力也各不相同，因此，可以通过设定一系列参数来表征磁铁矿这一能力，为球团制备原料的选择与搭配提供理论基础，进而提高球团矿产质量，改善高炉运行状况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁铁矿连晶性能的评价方法，其可基于图像处理的方法表征磁铁矿被氧化成赤铁矿及其生成赤铁矿结晶再结晶的能力。

一种评价磁铁矿连晶性能的实验方法，其包括以下步骤：

(1)将磁铁矿粉通过研磨设备制成小于0.074μm的粉末，干燥后待用；

(2)将磁铁矿粉粉末在压样设备中压制成圆柱体试样；

(3)常温下将试样置于光学膨胀仪，按设定的升温制度随炉升温进行焙烧，膨胀仪每隔一定时间采集试样图像；

(4)对图像进行处理，通过如下公式计算试样收缩率：

其中，h₀为试样初始高度，h_t为试样在t时刻的高度，d₀为试样初始直径， d_t为试样在t时刻的直径；

(5)根据步骤(4)计算的样品实时收缩率，绘制样品收缩过程曲线；

(6)根据步骤(5)得到的样品收缩过程曲线，得出样品收缩开始温度、收缩终止温度、最大收缩率；

(7)根据步骤(6)各参数数值评价磁铁矿粉的连晶性能。

进一步地，所述步骤(2)中，圆柱体试样压制成型压力为100-125MPa，保压时间为2min，试样直径为1-2cm，试样高度为0.5-1.5cm。

进一步地，所述步骤(3)中，光学膨胀仪升温速率为2-15℃/min。

进一步地，所述步骤(3)中，试样焙烧过程处于空气气氛下。

进一步地，所述步骤(6)中，收缩开始温度定义为：试样体积开始发生收缩时的温度。

进一步地，所述步骤(6)中，收缩终止温度为：试样体积不再发生收缩时的温度。

进一步地，所述步骤(6)中，最大收缩率定义为：试样收缩程度最大时的计算结果。