[发明专利]基于烧结实际生产条件下的铁矿粉液相流动性检测方法

说明书

本发明公开了基于烧结实际生产条件下的铁矿粉液相流动性检测方法，属炼铁烧结技术领域。方法包括：以烧结矿实际工业分析CaO质量分数为恒定目标值；选用烧结生产现场的钙灰作为熔剂，根据钙灰和铁矿粉SiOsubgt;2/subgt;、CaO质量分数，确定混合料CaO质量分数为既定恒定目标值的配料结构；利用磨具压制具有固定规格的试样，模拟烧结升温曲线对试样进行烧结；利用带有等距网格的有机玻璃应用微分法+割补法计算试样熔融后垂直投影面积；将试样熔融后和熔融前的垂直投影面积的比值表征为液相流动性指数；取单种铁矿粉的多组试样的指数均值，作为表征该种铁矿粉在烧结实际生产条件下的液相流动性，根据互补原则指导烧结配矿。

技术领域

本发明为炼铁烧结技术领域，涉及一种基于烧结实际生产条件下的铁矿粉液相流动性的检测方法。

背景技术

烧结矿作为我国高炉最主要的含铁原料，其质量优劣直接关系到高炉顺行程度及技经指标情况。在烧结矿生产过程中，铁矿粉搭配一定比例的熔剂、燃料、返矿以及钢铁企业内部固体废弃物等物料充分混匀，在烧结温度下，部分混合料熔融液化形成液相并向四周铺展黏结周围细粉颗粒，在冷却作用下形成液相固结生成烧结矿。烧结液相流动性过大或过小，引起粘结相强度变化，都会导致烧结矿强度、粒度组成、冶金性能、烧结机利用系数等技经指标恶化。因此，适宜的液相流动性是衡量和表征铁矿粉高温烧结性能的重要指标之一，是保证烧结矿质量的基础，关于铁矿粉液相流动性的检测也进行了大量研究。

中国专利CN102809579A公布了一种烧结铁矿石高温成矿特性的检测方法，通过采用综合热分析仪测定烧结过程中液相生成的动态变化；中国专利CN105463188A公布了一种测定铁矿粉烧结液相流动性能的方法，采用可视化技术记录液相生成过程；中国专利CN109490351A公布了一种铁矿粉液相流动性的检测方法，采用分级检测法测定铁矿粉不同粒级的高温特性；中国专利CN106769661A公布了一种铁矿石粉液相流动性的评价方法，测定了烧结温度、碱度参数对流动性的影响。北京科技大学吴胜利教授在国内率先提出了一套基于铁矿粉基础特性定量评价体系，被广泛应用于指导烧结配矿生产。文献资料《铁矿粉烧结液相流动特性》、《铁矿粉烧结液相流动性评价》、《烧结过程中铁矿粉的液相流动性及其互补配矿方法的研究》等对铁矿粉液相流动性进行了相关研究。

但上述检测方法未充分考虑烧结实际生产情况，均存在如下弊端：一是在烧结实际生产中，烧结配矿以平衡SiO2为基准，虽各个钢铁企业由于铁矿粉资源条件不同，烧结矿SiO2的实际控制水平也有所差异，但在SiO2控制相对稳定的前提下，烧结成品矿二元碱度一般控制在2.0-2.2之间，CaO质量分数也基本稳定在某一水平区间，而上述检测方法多以采用固定二元碱度为4.0作为单一铁矿粉液相流动性的测定基础，人为因素提高了铁矿粉中CaO的有效成分；二是在烧结生产使用钙灰作为熔剂，钙灰中CaO质量分数77％-80％、SiO2质量分数3.5％-4.5％、MgO质量分数1.5％-2.0％，其SiO2、MgO成分会对铁矿粉本身液相生成及流动延展性产生一定的干扰，但上述方法采用的是分析纯CaO试剂，其CaO质量分数高达99.9％以上；三是关于反应后形成的不规则形状熔融体的垂直投影面积未给出详尽的计算方法。上述检测方法，特别是针对高硅铁矿粉配入了过量且离散度更好的纯CaO，人为增大了CaO与SiO2、Fe2O3等成分的有效接触面积，不能与烧结真实生产过程相吻合，铁矿粉的液相流动性检测结果与其在实际生产过程中的液相生成及流动特性存在一定偏离性，无法完全有效表征烧结生产过程，依据上述方法的检测结果，在采用互补性原则进行烧结配矿时会出现一定偏差。

发明内容

本发明目的是提供一种基于烧结实际生产条件下的铁矿粉液相流动性的检测方法，根据生产现场原料条件，最大限度模拟实际生产情况，使铁矿粉液相流动性检测结果更加贴合生产实际，以便准确、高效、简便的指导现场烧结配矿生产，有效解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：基于烧结实际生产条件下的铁矿粉液相流动性的检测方法，包含如下步骤：