[发明专利]一种高炉综合炉料软熔滴落特性的测定方法

摘要

本发明公开一种高炉综合炉料软熔滴落特性的测定方法，将准备好的高炉入炉混合炉料制成试样，然后装入石墨坩埚中，底层和上层各铺上焦块，再将装有混合炉料试样和焦块的石墨坩埚装入铁矿石软熔滴落试验装置中进行测定。本发明可以准确得到符合高炉生产实际的高炉综合炉料的高温软熔滴落特性，从而可以帮助炼铁工作者在实际的高炉炼铁生产中准确地把握高炉软熔带的结构、位置和厚度；由于高炉软熔带的结构、位置和厚度的这些数据都是能够直接影响高炉上部块状带煤气流的分布和高炉综合炉料的间接还原、焦碳的消耗量以及高炉顺行的重要参数，因此，实施本发明的技术方案能够保证高炉实现高产、优质、低耗的生产目标。

主权项

一种高炉综合炉料软熔滴落特性的测定方法，将准备好的高炉入炉混合炉料制成试样，然后装入石墨坩埚中，底层和上层各铺上焦块，再将装有混合炉料试样和焦块的石墨坩埚装入铁矿石软熔滴落试验装置中进行测定，其特征在于：所述测定方法包括以下步骤：㈠试样在N₂气的保护下温度升至900℃时改通还原气体升温至试验结束，升温速度：<1200℃为10℃/min，1200‑1630℃为7℃/min，>1630℃为2℃/min；荷重为1.0kg/cm²；以试样收缩10％时所对应的试样温度为软化开始温度ta，单位℃；以压差开始陡升时所对应的试样温度表示高炉综合炉料试样的开始熔化温度ts，单位℃；以第一滴液滴下落温度表示高炉综合炉料试样的滴落温度td，单位℃；试样开始软化时的压差为△Pa，单位Pa；试样开始熔融时的压差为ΔPs，单位为Pa；第一滴液滴下落时的压差为△Pd，单位Pa；试验中出现的最大压差为△Pmax，单位为Pa；软熔滴落性能总特性值为S，软熔性能总体特征值为S1，熔滴性能总体特征值为S2，S＝S1+S2，其计算式为：$S1={\&Integral;}_{\mathrm{ta}}^{\mathrm{ts}}\left(\text{\&Delta;Ps-\&Delta;Pa}\right)\mathrm{dt}---\left(1\right)$$S2={\&Integral;}_{\mathrm{ts}}^{\mathrm{td}}(\mathrm{\&Delta;Pd}-\mathrm{\&Delta;Ps})\mathrm{dt}---\left(2\right)$$S=S1+S2={\&Integral;}_{\mathrm{ta}}^{\mathrm{ts}}(\mathrm{\&Delta;Ps}-\mathrm{\&Delta;Pa})\mathrm{dt}+{\&Integral;}_{\mathrm{ts}}^{\mathrm{td}}(\mathrm{\&Delta;Pd}-\mathrm{\&Delta;Ps})\mathrm{dt}---\left(3\right)$㈡定义ts－ta温度区间为软熔层，即试样收缩10％时所对应的试样软化开始温度到压差开始陡升时所对应的试样熔化开始温度之间的温度区间所对应的高炉综合炉料料层；定义td－ts温度区间为熔滴层，即开始熔化时的试样温度到第一滴液滴下落时的试样温度之间的温度区间所对应的高炉综合炉料料层；通过铁矿石软熔滴落试验装置的试验过程测定ta、ts、td、△Pa、ΔPs、△Pd和△Pmax的试验测定值，计算由⑴式计算出来的高炉综合炉料的ts－ta温度区间软熔层的软熔性能总特性值S1，由⑵式计算出来的高炉综合炉料的td－ts温度区间熔滴层的熔滴性能总特性值S2，二者相加由⑶式计算得到软熔滴落性能总特性值S；㈢由于实验室模拟现实高炉生产的局限性，造成了软熔温度区间内的压差值不能够真实地反映生产实际，从而直接导致了软熔层的软熔性能总特性值S1失真，即有如下等式⑷成立：S1(伪)+S2(真)＝S(伪)       ⑷即软熔层的软熔性能总特性值S1失真的情况下，软熔滴落性能总特性值S不能够真实反映高炉生产实际；㈣在高炉冶炼进程中，设定高炉上部的阻力损失占总阻力损失的15％，设定反映高炉炉身下部和炉腰部位的软熔层的高炉综合炉料的透气性阻力损失占总阻力损失的25％，熔融滴落性能是高炉综合炉料冶金性能最重要的部分，设定其熔滴层的透气性阻力损失占总阻力损失的60％，因此，得出如下的等式⑸成立：软熔层S1(25％)+熔滴层S2(60％)＝85％，即：软熔层S1/熔滴层S2≈30％/70％       ⑸㈤根据等式⑸得到高炉综合炉料软熔层的透气性阻力公式：软熔层S1＝30％/70％×熔滴层S2，即S1(真)＝(30％/70％)×S2(真)      ⑹所述的式⑶即：S(真)＝S1(真)+S2(真)       ⑺将公式⑹代入公式⑺得到：S(真)＝S2(真)+(30％/70％)×S2      ⑻利用上式计算S1(真)、S2(真)和S(真)，其中S1(真)为符合高炉生产实际的高炉综合炉料软熔特性的测定计算值，S1(真)≠S1；S2(真)为符合高炉生产实际的高炉综合炉料熔滴特性的测定计算值，S2(真)＝S2；最后得出S(真)即符合高炉生产实际的高炉综合炉料软熔滴落特性的测定计算值。