[發明專利]高爐料熔煉性能匹配度的測試方法

有效

• 申請號: 201710984622.6
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107782760B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 肖志新;陳令坤;盧正東;余珊珊
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 王和平

本發明公開了一種高爐料熔煉性能匹配度的測試方法，屬于高爐煉鋼技術領域。該測試方法為將焦炭試樣與燒結礦試樣、球團礦試樣進行組合，得到的待測試樣中，焦炭與燒結礦、焦炭與球團礦及燒結礦與球團礦在熔煉時能面面接觸，待熔煉結束后，切開待測試樣并觀察焦碳?燒結礦結合面，焦炭?球團礦結合面和燒結礦?球團礦結合面的熔煉度，并以此來分析焦、礦熔煉性能的匹配情況。該測定方法操作簡單，測定結果準確，為高爐配料提供科學和有效的依據，有效的指導了高爐的順利推行。

技術領域

本發明涉及高爐原料的選擇，屬于高爐煉鋼技術領域，具體地涉及一種高爐料熔煉性能匹配度的測試方法。

背景技術

高爐布料在保證高爐順利進行過程中起至關重要的作用，煉鐵學基本理論和高爐生產實踐均證明，優化高爐煉鐵原燃料質量和冶金性能既是高爐實現高效化、大型化、長壽化、節能減排的前提條件，也是提高噴煤比、降低焦比和燃料比的基礎條件。所謂優化爐料質量即是提高爐料質量：入爐礦品位高，渣量少和改善原燃料性能等。大高爐爐料做到入爐礦品位≥58％、爐料含低SiO₂、低Al₂O₃、低MgO，高爐渣比在300kg/t鐵以下，焦炭的反應性(CRI)≤25％，反應后的強度在≥65％等，這是保證大高爐生產穩定順行、高效、低耗和大噴煤的必要條件。

然而，高爐入爐鐵原料和焦炭在高溫下會發生還原反應，并隨溫度升高，鐵原料會熔融軟化，由于鐵原料的軟熔性能會受到其成分、結構和礦物組成的影響，因此，爐料還原性能、軟熔溫度差異較大時，高爐會受原料性能匹配度差的影響，使高爐的粉化區域和融滴區域變化，粉化區域變寬會使料柱透氣性變差，影響高爐順行，融滴區域變寬不僅會使高爐透氣性變差，還會使爐壁粘接，這對設備和產能損害很大。因此，設計一種測試高爐料熔煉性匹配度的方法，可為高爐配料提供科學和有效的數據，是指導高爐配料的一項重要手段。

目前，關于鐵礦軟熔性能試樣的制作和測試方法為：選取10～12.5mm的鐵礦石和焦炭，按照一層焦和一層礦鋪入坩堝，然后進行高溫性能測試，這樣的測試結果只能反映單種礦的熔煉性，由于每次試驗的條件和原料的會有波動，因此，該試驗不能同時反映不同鐵礦原料的熔煉程度和軟熔性能的匹配效果。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明公開了一種高爐料熔煉性能匹配度的測試方法。該測試方法通過對試樣進行加工和組合，達到了在相同條件下同時進行焦炭、燒結礦和球團礦接觸面之間兩兩相互反應的目的，只需在測試結束后切開試樣，并測試內部焦炭-燒結礦、焦炭-球團礦及燒結礦-球團礦之間的反應程度和差異，即可分析不同鐵礦原料熔煉性能的差異和匹配程度。

為實現上述目的，本發明公開了一種高爐料熔煉性能匹配度的測試方法，它包括如下步驟：

1)制備待測試樣：所述待測試樣為焦炭試樣與鐵礦試樣的組合試樣，所述焦炭試樣為實心立方體結構，沿實心立方體的一側開設凹槽，所述凹槽的內側面均為波紋面；所述鐵礦試樣由形狀相同、體積相同的燒結礦與球團礦組成，所述燒結礦與球團礦沿所述鐵礦試樣的中心軸線方向對稱設置，所述燒結礦與球團礦組成所述鐵礦試樣的頂部與端部，所述鐵礦試樣的頂部插入焦炭試樣的凹槽中；

2)熔煉待測試樣：取所述步驟1)制備的待測試樣置于帶透氣底板的石墨坩堝中，保證待測試樣中鐵礦試樣的端部與透氣底板相接觸，在待測試樣與石墨坩堝的四周空隙中填充焦炭粉，再在待測試樣中焦炭試樣的頂面放置一個帶測溫熱電偶的增壓桿，由石墨坩堝底部通入還原氣體，所述還原氣體由CO、CO₂和N₂組成；設置熔煉溫度為900～1300℃，熔煉反應2～3h后降溫、冷卻，取出待測試樣；

3)分析待測試樣的熔煉性能匹配度：取所述步驟2)熔煉后的待測試樣并沿縱向截面剖切，測量并計算焦炭-燒結礦接合面處焦炭減少的最大厚度，焦炭-球團礦接合面處焦炭減少的最大厚度，燒結礦-球團礦接合面處燒結礦一側生成的海綿鐵層最大厚度，球團礦一側生成的海綿鐵層最大厚度。