[發明專利]一種燒結鐵礦石液相粘結特性的檢測方法

有效

• 申請號: 201010134961.3
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN101839837A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 范曉慧;甘敏;陳許玲;袁禮順;姜濤;黃柱成;郭宇峰;楊永斌;李光輝;張元波;李騫;白國華;許斌;胡林
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01N1/38;G01N13/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明涉及一種燒結鐵礦石液相粘結特性的檢測方法，通過檢測鐵礦石在成礦過程中的液相粘結特性指標，用來評價應用于燒結的鐵礦石質量和性能。

背景技術

鐵礦粉燒結是將含鐵物料與燃料、熔劑按一定的比例配合，在燒結設備上借助燃料燃燒產生的高溫，細粒鐵礦石與熔劑發生物理化學反應生成低熔點物質，并軟化熔融成一定數量的液相，將未熔的粗粒鐵礦石潤濕粘結起來，冷卻后形成具有一定強度的多孔塊狀產品-燒結礦。燒結礦塊度和強度不僅取決于燒結過程中形成液相的數量，同時還取決于液相粘結未熔鐵礦石的性質，因為液相與未熔粗粒鐵礦石之間的粘結能力決定了兩者之間的接觸強度(相間強度)。這種結合能力受液相流動性和潤濕性的共同作用。對于燒結液相流動性和潤濕性的測量，以往取得的技術成就以及其不足之處總結如下：

東北大學采用分析純化學試劑配制待測樣品來檢測流動性和潤濕性。液相的流動性是采用熔體物性綜合測定儀測粘度的方法，即根據液相的成分配制試劑(總量140g)，然后放人石墨坩堝(內襯鉬片)中，升溫至1450℃，恒溫30min，使粘結相充分熔化且均勻，然后采用旋轉柱體法連續降溫測液相的粘度。潤濕性是采用靜滴法進行檢測，方法是根據液相的成分配制試樣，將試樣壓成圓柱形團塊，置放在Fe₃O₄墊片上，并進行加熱升溫，通過采集不同溫度下的照片，測得液相對Fe₃O₄的潤濕角。試驗中采用的Fe₃O₄墊片是在純氮的保護下經過高壓燒結得到的，在1450℃溫度下恒溫120min。將燒結后的Fe₃O₄墊片表面拋光，制成10mm×1.5mm的光片。上述方法對于已知成分的液相來說是可行的。但對于不同的鐵礦石來說，其在燒結過程中能形成的液相成分是不相同的，由于難以獲得鐵礦石燒結形成的液相成分，使得無法配制試樣，從而無法直接測量其流動性和潤濕性。

北京科技大學吳勝利等提出了一種采用流動性指數來衡量液相流動性的方法。流動性指數是通過將鐵礦石小餅置放在CaO小餅上反應，測定鐵礦石小餅燒結后流動的面積與小餅原始面積的比值計算得出。鐵礦石小餅按4.6的堿度進行配料，小餅高度為5mm左右。該法沒有保證是在相同的液相量的情況下，因此鐵礦石小餅燒結后流動的面積是液相流動性和液相形成數量的綜合結果，導致該流動性指數不能科學的反映液相的流動性。北京科技大學同時還提出了潤濕性的檢測方法，是將CaO和鐵礦石磨成細粉狀，按堿度4.6配料，并壓制成小餅；將粘附粉小餅置于鐵礦石切片之上進行燒結；用照相機拍下小餅熔化后攤在鐵礦石切片上的類球冠形狀，用投影儀測定浸潤角，用來評價液相的潤濕性。該法在燒結溫度下，小餅可能不會完全形成液相，未反應的粘附粉顆粒在液相中會影響液相的潤濕性，所表現出的潤濕性不是純液相的潤濕性。

上述直接檢測液相性質的方法都存在各自的不足，因此需要發明一種間接的檢測技術，來衡量鐵礦石在燒結過程中形成的液相粘結未熔鐵礦石的性質。

發明內容

本發明要解決技術問題是提供一種燒結鐵礦石液相粘結特性的檢測方法，該方法實施簡便，較之現有的檢測方法能更準確反映燒結鐵礦石液相粘結特性。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種燒結鐵礦石液相粘結特性的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：物料準備：制備混合料團塊和被液相滲透的鐵氧化物團塊；

混合料團塊制備方法為：將待測鐵礦石細磨至-0.074mm，加入生石灰配成混合料；生石灰的加入量為占混合料總質量的6％-18％(燒結礦的堿度是根據高爐爐料結構和爐渣堿度決定的，目前我國燒結礦的堿度范圍為1.5-3.0，SiO₂含量為4.0-6.0％，因此燒結礦中CaO含量為6％-18％)，將混合料在200-400Kg/cm²的壓力下壓制成混合料團塊；

鐵氧化物團塊制備方法：將粒度為0.25-1.0mm的純凈的天然鐵礦石，在配入質量分數為0.04％-0.06％有機粘結劑的條件下，壓制成鐵氧化物團塊；鐵氧化物團塊上設有能容納所述的混合料團塊的孔；