[發(fā)明專利]一種檢測氧化鋅對(duì)焦炭熱性能影響的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811292052.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN109856312A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫睿;江鑫;王雅軍;趙永紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 包頭鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N31/00
• 分類號(hào): G01N31/00;G01N5/00;G01N5/04
• 代理公司: 北京律遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11574
• 代理人: 全成哲

本發(fā)明提供一種檢測氧化鋅對(duì)焦炭熱性能影響的方法，其中所述方法利用國標(biāo)GB/T4000?2008的焦炭熱性能的檢測方法，向焦炭加入醋酸鋅后，對(duì)焦炭熱性能進(jìn)行測試，試驗(yàn)結(jié)果與未添加醋酸鋅焦炭的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，進(jìn)而得到氧化鋅對(duì)焦炭熱性能的影響。本發(fā)明方法簡單，為國家標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法，代表性強(qiáng)，不需對(duì)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，適應(yīng)性強(qiáng)，還可以測定不同含量氧化鋅對(duì)焦炭熱性能的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種檢測氧化鋅對(duì)焦炭熱性能影響的方法。

背景技術(shù)

Zn元素是高爐有害元素之一，其中由燒結(jié)礦等原料帶入Zn元素(主要是ZnO和ZnS)占比在90％以上，燒結(jié)礦中的Zn元素進(jìn)入爐內(nèi)后，ZnS被氧化轉(zhuǎn)化為ZnO。爐內(nèi)原有的和生成的ZnO當(dāng)溫度達(dá)1975℃(或910℃-1200℃)時(shí)，C(或CO)將ZnO中Zn進(jìn)行還原，分解產(chǎn)生鋅蒸氣。此中一部分鋅蒸汽隨著出鐵排出或遇冷變?yōu)楣?液)體存留于爐內(nèi)磚襯，一部分隨著爐內(nèi)煤氣流上升，有的直接隨煤氣排出；有的侵入爐襯，侵害爐體；有的冷凝后再次氧化進(jìn)行富集循環(huán)。

焦炭也是高爐冶煉的重要原材料，焦炭在高爐中的作用主要包括提供冶煉所需的熱量、鐵氧化物的還原劑、在高溫區(qū)作為支撐爐料的料柱以及鐵水的滲碳劑等四種。由于高爐噴煤工藝等新技術(shù)的發(fā)展，焦炭的供熱劑，還原劑和滲碳劑三種作用均被不同程度替代，但是焦炭的骨架作用一直無法被替代，目前煉鐵工作者普遍把焦炭的反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度作為焦炭強(qiáng)度好壞的重要參照指標(biāo)，并且根據(jù)焦炭反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度的負(fù)相關(guān)性很好的指導(dǎo)高爐操作，焦炭熱性能的好壞直接影響到高爐的透氣性和骨架作用，進(jìn)而影響到整個(gè)高爐操作。

目前國內(nèi)外的科研工作者和煉鐵工作者對(duì)于K、Na對(duì)焦炭熱性能的影響的已進(jìn)行了較深入和細(xì)致的研究，并且有較為成熟的結(jié)論和共識(shí)，但對(duì)K、Na以外的金屬元素對(duì)焦炭反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度的催化作用并沒沒有引起太多人的關(guān)注和重視。因此亟需提出一種檢測ZnO對(duì)焦炭熱性能影響的方法。

背景技術(shù)部分的內(nèi)容僅僅是發(fā)明人所知曉的技術(shù)，并不當(dāng)然代表本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在問題中的一個(gè)或多個(gè)，本發(fā)明提供一種檢測氧化鋅對(duì)焦炭熱性能影響的方法，所述方法包括：

S1：將待測焦炭制成塊狀焦炭，稱取200g±0.5g的粒度為23mm-25mm的塊狀焦炭作為試樣，記錄實(shí)際質(zhì)量為m1；

S2：將所述試樣置于醋酸鋅溶液中進(jìn)行加熱煮制1-2小時(shí)，取出所述試樣烘干得到待測樣品，對(duì)所述待測樣品稱重，記錄質(zhì)量為m2，所述醋酸鋅在所述試樣上的附著質(zhì)量為m2-m1；

S3：將所述待測樣品放入反應(yīng)容器中，所述反應(yīng)容器底部事先鋪一層高為90～110mm的高鋁球，密封所述反應(yīng)容器后置于加熱爐中加熱，將所述反應(yīng)容器的進(jìn)氣管和排氣管分別于進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)連接，并為所述反應(yīng)容器設(shè)置測溫裝置；

S4：加熱開始時(shí)以300-500mL/min的流量通N₂保護(hù)，在溫度到達(dá)1100℃后改通CO₂，流量為700-800mL/min，在1100℃下反應(yīng)2小時(shí)后停止加熱并改通N₂冷卻至室溫，流量為900-1000mL/min，取出所述待測樣品稱重記為m3；

S5：將S4中取出的所述待測樣品置于I型轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)600r，取出后用10mm的圓孔篩進(jìn)行篩分，篩分后稱取篩上物的質(zhì)量記為m4；

根據(jù)以下公式計(jì)算焦炭熱性能的熱反應(yīng)性指數(shù)CRI和反應(yīng)后強(qiáng)度CSR：

CRI＝(m1-m3)/m1

CSR＝(m3-m4)/m3。

優(yōu)選地，上述步驟S2中所述醋酸鋅溶液的濃度為0.01-1mol/L。