[发明专利]一种吸附于焦炭表面的钾钠钙镁在高炉炼铁过程加速焦炭溶损反应的验证方法及其应用

权利要求书

1.一种吸附于焦炭表面的钾、钠、钙、镁在高炉炼铁过程加速焦炭溶损反应的验证方法，包括以下步骤：

(1)试样制备：取焦炭试样，一部分未经任何处理，另一部分使试样均匀地附着有钾、钠、钙、镁目标金属；两部分试样的粒度均为40mm-60mm，弃去泡焦和炉头焦，将焦炭制成23mm-25mm的近似球状颗粒，取若干球样，一部分作为焦炭原始样球，另一部分作为吸附有所述目标金属的焦炭球样；

(2)焦炭原始球样反应性及反应后强度检测：焦炭原始球样反应性记为CRI％₁、焦炭原始球样反应后强度CSR％₁；

(3)取出吸附有所述目标金属的焦炭球样，按一定比例分为两个部分，一部分采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测焦炭的钾、钠、钙、镁含量，另外一部分用于通过检测获取吸附有所述目标金属的焦炭球样的反应性及反应后强度，得出检测结果：吸附有所述目标金属的焦炭球样的反应性CRI％₂、吸附有所述目标金属的焦炭球样的反应后强度CSR％₂；

(4)不同钾、钠、钙、镁离子含量对焦炭溶损反应程度计算：

反应后热反应性变化率K1＝((CRI％₂-CRI％₁)÷CRI％₁)×100％

反应后强度变化率K2＝((CSR％₂-CSR％₁)÷CSR％₁)×100％

其中：CRI％₁----原样焦炭热反应性

CRI％₂---吸附有所述目标金属的焦炭球样的热反应性

CSR％₁---原样焦炭热反应后强度

CSR％₂---吸附有所述目标金属的焦炭球样的热反应后强度；

其中，步骤(1)中使试样均匀地附着有上述目标金属的方法为：通过自动传输系统将焦炉输出的焦炭传送到高炉，在传送的过程中，通过温度冷却装置冷却焦炭，当焦炭温度达到包含目标金属的有机粉末的熔点时，采用具有网筛结构的粉末喷涂系统向焦炭均匀喷射一定量包含所述有机粉末，利用焦炭热量融化并分散所述有机粉末，从而使得所述有机粉末充分地附着于焦炭表面；所述有机粉末为柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钙及柠檬酸镁。

2.一种如权利要求1所述的吸附于焦炭表面的钾、钠、钙、镁在高炉炼铁过程加速焦炭溶损反应的验证方法，其特征在于：上述球状颗粒的制备方法为：1)将焦炭样品切割为23-25mm的正方体，并通过砂轮工具将其磨制成为直径为23-25mm的球状体；2)将样品置于挥发性溶液中泡浸1h，并在115℃中烘至干燥；3)挑选出完整无细缝的样品作为测试样品。

3.一种如权利要求1所述的吸附于焦炭表面的钾、钠、钙、镁在高炉炼铁过程加速焦炭溶损反应的验证方法，其特征在于：焦炭反应性及反应后强度的测定步骤如下：

A、将晾干试样在180℃温度下干燥2h，放入干燥器中冷却至室温，再用￠23mm的筛子进行筛分，去除粘着在焦块上的焦粉；

B、称取200g±2g，记录为m,将试样装入反应器中铺平；

C、电炉升温，升温速度为8℃/min～16℃/min；当料层温度达到400℃时，以0.8L/min的流量通入氮气；当料层温度达到1050℃时，预热二氧化碳气瓶出口处，当料层温度达到1100℃时，稳定10分钟，切断氮气，改通二氧化碳，流量为5L/min，通二氧化碳后料层温度应在5min～10min内恢复到1100℃±3℃,反应2h,停止加热，切断二氧化碳，改通氮气流量为2L/min；

D、反应器出炉，在氮气保护下温度降到100℃以下，停止通入氮气；

E、打开反应器，倒出焦炭，称量，记录为m1；

F、反应后的焦炭全部装入I型转鼓内，以20r/min的转速共转30min,然后取出用￠10mm圆孔筛筛分，称量筛上物质量，记录为m2；G、计算结果：反应性为CRI₂,反应后强度为CSR％₂。