[發(fā)明專利]一種測(cè)定燒結(jié)礦粘結(jié)強(qiáng)度特征數(shù)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710234718.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN107101898B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳鏗;陳小敏;朱春恩;杜曉東;黃德軍;趙路朋;秦喧柯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/24
• 分類號(hào): G01N3/24
• 代理公司: 11401 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 皋吉甫

本發(fā)明公開了一種測(cè)定燒結(jié)礦粘結(jié)強(qiáng)度特征數(shù)的方法及裝置，所述方法將測(cè)定燒結(jié)礦的粘結(jié)強(qiáng)度與能滿足工廠生產(chǎn)要求標(biāo)準(zhǔn)的燒結(jié)礦粘結(jié)強(qiáng)度的比值定義為粘結(jié)強(qiáng)度特征數(shù)，本發(fā)明將粘結(jié)相與含鐵礦物間所能承受的最大剪切力定義為粘結(jié)強(qiáng)度,將測(cè)定的粘結(jié)強(qiáng)度與能滿足工廠生產(chǎn)要求標(biāo)準(zhǔn)的燒結(jié)礦粘結(jié)強(qiáng)度(800N)的比值定義為粘結(jié)強(qiáng)度特征數(shù)，用其評(píng)價(jià)燒結(jié)礦的整體強(qiáng)度并設(shè)計(jì)了測(cè)定粘結(jié)強(qiáng)度的設(shè)備。與其他評(píng)價(jià)燒結(jié)礦整體強(qiáng)度的方法相比，本發(fā)明中的評(píng)價(jià)方法更為直觀、合理，本發(fā)明的工藝流程簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)穩(wěn)定。本發(fā)明中粘結(jié)強(qiáng)度特征數(shù)的測(cè)定可代替部分操作較為繁瑣的燒結(jié)杯試驗(yàn)，有利于提高工作效率，更易于為生產(chǎn)技術(shù)人員接受和采納。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高爐煉鐵中的燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)定燒結(jié)礦粘結(jié)強(qiáng)度特征數(shù)的方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩，鋼鐵企業(yè)普遍處于虧損狀態(tài)，國(guó)內(nèi)高爐煉鐵為謀求生存，合理高效利用低品位鐵礦粉來(lái)降低生產(chǎn)成本對(duì)企業(yè)擺脫困境很有必要。低質(zhì)鐵礦資源的特點(diǎn)是成分和性能波動(dòng)較大，且某些燒結(jié)性能較差，但燒結(jié)中的使用量不大。通過(guò)不同種類鐵礦粉的合理搭配，不但可在一定程度上改善鐵礦石冶金性能，保證高爐生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，也能夠達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。不同鐵礦粉的合理搭配，需通過(guò)燒結(jié)杯試驗(yàn)來(lái)獲取一些基本參數(shù)，為了更準(zhǔn)確地模擬燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程，燒結(jié)杯容積趨于大型化，使得其工作量增大，試驗(yàn)周期變長(zhǎng)。通過(guò)鐵礦粉燒結(jié)基礎(chǔ)特性的研究，獲得鐵礦粉基礎(chǔ)性能的信息和數(shù)據(jù)，既可減少燒結(jié)杯試驗(yàn)，降低工作量，提高工作效率，又可以應(yīng)對(duì)在低質(zhì)礦種的頻繁變化時(shí)能夠合理調(diào)整燒結(jié)配料。其中，燒結(jié)礦強(qiáng)度是評(píng)價(jià)燒結(jié)礦質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。

近年來(lái)，高爐大型化的發(fā)展對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度提出了更高的要求。在燒結(jié)礦倒運(yùn)過(guò)程中，低強(qiáng)度燒結(jié)礦更易粉化，導(dǎo)致爐內(nèi)料柱透氣性變差，不利于高爐穩(wěn)定順行。因此對(duì)燒結(jié)礦的強(qiáng)度進(jìn)行合理表征很有必要。文獻(xiàn)《鐵酸鈣粘結(jié)相自身強(qiáng)度的研究》(李光森，竇力威，尚策，等.東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009，30(2)：225)對(duì)粘結(jié)相強(qiáng)度作了相關(guān)研究。研究表明粘結(jié)相的抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度相比，抗折強(qiáng)度較小，且抗折試驗(yàn)的結(jié)果與燒結(jié)杯試驗(yàn)的燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度有較好的吻合。因此，粘結(jié)相所能承受的最大切應(yīng)力與最大正應(yīng)力相比，最大切應(yīng)力較小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與粘結(jié)相自身所能承受的最大切應(yīng)力相比，粘結(jié)相與含鐵礦物之間所能承受的最大切應(yīng)力較小。因此，將含鐵礦物與粘結(jié)相之間的所能承受的最大剪切力定義為粘結(jié)強(qiáng)度，并用其評(píng)價(jià)燒結(jié)礦的整體強(qiáng)度較為合理。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種測(cè)定燒結(jié)礦粘結(jié)強(qiáng)度特征數(shù)的方法，所述方法將粘結(jié)相與含鐵礦物間所能承受的最大剪切力定義為粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)采用粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，將測(cè)定的粘結(jié)強(qiáng)度與能滿足工廠生產(chǎn)要求標(biāo)準(zhǔn)的燒結(jié)礦粘結(jié)強(qiáng)度的比值定義為粘結(jié)強(qiáng)度特征數(shù)，并用其評(píng)價(jià)燒結(jié)礦的整體強(qiáng)度；

進(jìn)一步地，所述方法包括：

S1：將鐵礦粉和分析純CaO試劑研磨成粒度＜149μm的細(xì)粉狀，干燥后待用；

S2：用電子天平分別稱取0.60g二元堿度為3.0的鐵礦粉和CaO的混勻礦以及4.50g、2.25g鐵礦粉，在壓片機(jī)上分別壓制成直徑8mm×(5-6)mm的圓柱試樣和直徑20mm×4mm以及直徑14mm×4mm的鐵礦粉圓片試樣；

S3：將鐵礦粉與CaO的混勻礦置于兩個(gè)鐵礦粉圓片之間，放入高溫爐內(nèi)按設(shè)定的升溫制度進(jìn)行焙燒；

S4：待試樣冷卻至室溫后，將直徑較大的圓片試樣嵌入第一鐵片的凹槽內(nèi)，中間圓柱試樣與第二鐵片的凹槽相切接觸，將第三鐵片向內(nèi)推動(dòng)，與直徑較小的圓片試樣緊密接觸，擰動(dòng)螺栓，使之牢牢固定；

S5：通過(guò)萬(wàn)能壓力試驗(yàn)機(jī)對(duì)直徑較大的圓片試樣施加向下的壓力，直至直徑較大的圓片試樣與圓柱試樣完全分離，同時(shí)，計(jì)算機(jī)將記錄下測(cè)定過(guò)程中所施加的壓力，其中，最大施加壓力即為粘結(jié)強(qiáng)度；

S6：將測(cè)定的粘結(jié)強(qiáng)度與能滿足工廠生產(chǎn)要求標(biāo)準(zhǔn)的燒結(jié)礦粘結(jié)強(qiáng)度的比值定義為粘結(jié)強(qiáng)度特征數(shù)，其量綱為1；