[發明專利]一種燒結礦基因庫的建立方法及其應用

在審

• 申請號: 201810150216.4
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108491678A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 王煒;楊代偉;徐潤生
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種燒結礦基因庫的建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取具有不同成分信息的燒結礦樣品；

2)分別獲取各燒結礦樣品的燒結礦樣品基因信息，所述燒結礦樣品基因信息包括：

該燒結礦樣品的微觀信息；

該燒結礦樣品的介觀信息；

該燒結礦樣品的宏觀信息；

3)建立包括各燒結礦樣品的成分信息和各燒結礦樣品對應的燒結礦樣品基因信息的對應關系的數據庫，得到燒結礦基因庫。

2.根據權利要求1所述的燒結礦基因庫的建立方法，其特征在于，所述微觀信息包括：

燒結礦樣品的各礦相的化學成分信息；

燒結礦樣品的各礦相的力學性能信息和還原性能信息。

3.根據權利要求2所述的燒結礦基因庫的建立方法，其特征在于：燒結礦樣品的各礦相的化學成分信息的獲取通過采用以下方法中的任意一種測定得到：高分辨率透射電子顯微鏡分析法、X射線光電子能譜分析法。

4.根據權利要求2所述的燒結礦基因庫的建立方法，其特征在于：

通過晶體學數據庫確定燒結礦樣品的各簡單礦相的晶胞參數，結合第一性原理計算得到燒結礦樣品的各簡單礦相的基態力學性能信息和基態還原性能信息，再通過第一性原理對燒結礦樣品燒結礦樣品中各簡單礦相的礦物晶胞進行結構優化，并基于優化的結構通過密度泛函理論計算得到燒結礦樣品的各簡單礦相的優化力學性能信息和優化還原能力信息，比較基態力學性能信息和優化力學性能信息的差別，得到燒結礦樣品的各簡單礦相的力學性能信息，比較基態還原能力信息與優化還原能力信息之間的差別，得到燒結礦樣品的各簡單礦相的還原能力信息；

通過Materials studio軟件進行計算，得到燒結礦樣品中各復雜礦相的礦物晶胞的基態還原能力信息和基態力學性能信息，然后通過Materials studio軟件對燒結礦樣品中各復雜礦相的礦物晶胞在摻雜或固溶其他元素后的晶胞結構進行優化，再基于優化的結構通過Materials studio軟件進行計算，得到各復雜礦相的優化力學性能信息和優化還原能力信息，比較基態力學性能信息和和優化力學性能信息的差別，得到燒結礦樣品的各復雜礦相的力學性能信息，比較基態還原能力信息與優化還原能力信息之間的差別，得到燒結礦樣品的各復雜礦相的還原能力信息；

其中，力學性能信息包括體彈性模量信息和剪切模量信息，還原性能信息包括CO對各礦相的還原能力信息。

5.根據權利要求1所述的燒結礦基因庫的建立方法，其特征在于：所述介觀信息包括：

燒結礦樣品中各礦相形貌特征信息；

燒結礦樣品的顯微硬度信息；

燒結礦樣品中各礦相在還原過程中的變化特性信息。

6.根據權利要求5所述的燒結礦基因庫的建立方法，其特征在于：

采用3D Slicer軟件對球團礦樣品各礦相進行三維結構建模，得到燒結礦樣品中各礦相形貌特征信息；

采用顯微硬度儀對燒結礦樣品進行分析，得到燒結礦樣品的顯微硬度信息；

采用熱臺顯微鏡對不同溫度下不同還原時間還原后的燒結礦樣品進行觀察，記錄燒結礦中各礦相還原的先后順序信息，并用X射線衍射確定不同溫度下不同還原時間還原后燒結礦樣品中各礦相的組成信息，得到燒結礦樣品中各礦相在還原過程中的變化特性信息。

7.根據權利要求1所述的燒結礦基因庫的建立方法，其特征在于，所述宏觀信息包括：

燒結礦樣品的粒度分布信息；

燒結礦樣品的轉鼓指數信息；

燒結礦樣品的低溫還原粉化率信息；

燒結礦樣品的軟熔性能信息。