[发明专利]一种铁矿烧结粘结相粘结强度测定方法

说明书

本发明公开了一种铁矿烧结粘结相粘结强度测定方法，包括如下步骤：试验试样制备：将第一基片尾端搭在第二基片的首端上；在搭接面上设有粘结相团块，粘结相团块加热融化后将第一基片和第二基片平行搭接粘结，制得试验试样；剪切力实验：利用夹具竖直夹持试验试样中第二基片的尾端，在第一基片的首端施加竖直方向的压力，进行剪切力实验，测得第一基片和第二基片搭接处破坏时的剪切力最大载荷F，用以计算粘结相粘结强度R。该方法具有适用范围广、实验条件可控、操作简单快捷、与实际烧结过程相符等优点。

技术领域

本发明属于高炉炼铁中的烧结技术领域，尤其涉及一种铁矿烧结粘结相粘结强度测定方法。

背景技术

我国钢铁工业经过多年的高速发展，已近形成了大规模、高产出、高能耗、高污染的现状。随着优质炼铁原料的逐渐减少，国内高炉炼铁为谋求生存,合理高效利用低品位铁矿粉来降低生产成本对企业摆脱困境很有必要。低品位铁矿石杂质含量多，成分波动大，性质差异明显，其对烧结过程的影响十分巨大。目前烧结工业采用的配矿方法是以原料化学成分为主要依据，对其在烧结过程中的性质差异、烧结成品矿的质量未做考虑。而对烧结工序的研究需要进行烧结杯实验，研究烧结成品矿质量，工作量较大、试样周期长且需要复杂的实验设备。因此研究一种新的，更加简单有效的方法表征烧结矿质量的需求时十分有必要的

烧结矿强度主要取决于三个方面：含铁矿物的自身强度、粘结相的自身强度和含铁矿物与粘结相之间的粘结强度。烧结矿中含铁矿物主要有赤铁矿，磁铁矿两种，这两种矿物的自身强度均较好，因此烧结矿的强度主要由粘结相的自身强度和含铁矿物与粘结相之间的粘结强度决定。对烧结粘结相强度的研究可用于判断烧结矿成品质量，指导实际烧结过程。

目前对于烧结粘结相的研究普遍采用压料成团，微型烧结的方法，将粘结相团块在一定条件下进行烧结，通过检测烧结团块的各种性质如：矿相组成、化学成分，自身强度，同化性等来对实际烧结过程进行指导。此方法研究较多，不同研究者的研究存在一定的差异，但其原理大都大同小异。但此方法具有一定的缺陷，焙烧过程条件的差异对烧结成矿的影响较大，这类方法主要的检测手段为磨片观察矿相，或者XRD、SEM等手段检测矿物性质，都需要长时间的操作，没有一种较为直观的参数用来表征烧结矿质量的好坏。北京科技大学发明了一种测定烧结矿粘结相强度特征数的方法。将粘结相与含铁矿物间所能承受的最大剪切力定义为粘结强度,同时采用粘结强度测试装置对粘结强度进行测定。将测定粘结强度与能满足工厂生产要求标准的烧结矿粘结强度(800N)的比值定义为粘结强度特征数,其量纲为1。该方法仅适用于液相生成温度较低的粘结相，单次实验周期较长，实验测定剪切力较为复杂。

目前对于烧结粘结相粘结强度的研究方法均具有一定的不足，对于实际烧结过程的指导意义存在争议。因此，发明一种新的、实用的、可靠的、科学的、更加符合实际烧结过程的检测烧结粘结相粘结强度的方法具有十分重要的意义。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种实验条件可控、操作简单快捷的烧结粘结相粘结强度测定方法。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

一种铁矿烧结粘结相粘结强度测定方法，包括如下步骤：

试验试样制备：

将第一基片尾端搭在第二基片的首端上；

在搭接面上施加粘结相团块并加热融化，将第一基片和第二基片平行搭接粘结，制得试验试样；

剪切力实验：

利用夹具竖直固定试验试样中第二基片的尾端，在第一基片的首端施加竖直方向的压力，进行剪切力实验，测得第一基片和第二基片搭接处破坏时的剪切力最大载荷F，用以计算粘结相粘结强度R，计算公式如下：

R＝F/A

式中：