[發明專利]一種測定高爐含鐵爐料間高溫交互反應性的方法

有效

• 申請號: 201911320920.0
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111220643B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 陸亞男;高遠;霍紅艷;吳勝利
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: G01N25/04
• 分類號: G01N25/04;C21B5/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種測定高爐含鐵爐料間高溫交互反應性的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：制備含鐵爐料和焦炭試樣；

步驟2：將步驟1中含鐵爐料和焦炭試樣置于烘箱中干燥；

步驟3：將烘箱中干燥后的含鐵爐料和焦炭試樣放入石墨坩堝進行裝樣；

步驟4：將石墨坩堝放入高溫爐內，先后通入N₂和還原煤氣，進行熔滴實驗；

步驟5：根據熔滴實驗采集到的溫度-壓差-收縮率關系曲線，得到特征參數T_S、T_d以及ΔT；

步驟6：根據熔滴實驗采集的曲線，得到單種含鐵爐料的熔滴溫度區間和混合爐料的的熔滴溫度區間，計算高溫交互反應指數，所述高溫交互反應指數定義所使用的的溫度區間為熔滴溫度區間，含鐵爐料收縮率達到10％所對應的溫度，表征軟熔溫度T_S；爐料滴落時的溫度定義為滴落溫度T_d，ΔT＝T_d-T_S為熔滴溫度區間；

所述步驟6中單種含鐵爐料的熔滴溫度區間包括燒結礦的熔滴溫度區間T₁和球團礦/塊礦的熔滴溫度區間T₂，所述混合爐料的的熔滴溫度區間為T₀，所述步驟6中計算高溫交互反應指數HTII的方法如下：

式中：T₀為混合爐料的熔滴溫度區間；T₁為燒結礦的熔滴溫度區間；T₂為球團礦/塊礦的熔滴溫度區間；a為混合爐料中燒結礦的質量分數；b為混合爐料中球團礦/塊礦的質量分數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4中熔滴實驗具體為：將石墨坩堝放入高溫爐內，從室溫開始加熱至900℃，500℃之前通入5L/min的N₂，在500℃時試樣料柱加載0.1MPa，從500℃至升溫結束，通入12L/min的還原煤氣，試驗結束后，通入5L/min的N₂將試樣冷卻至室溫，其中900℃以前升溫速率為10℃/min，900℃升溫至滴落溫度階段升溫速率為5℃/min，在900℃恒溫180min。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述熔滴實驗中通入的煤氣成分為：70％N₂+30％CO，渣鐵滴落時試驗結束。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2具體為：將含鐵爐料和焦炭試樣置于105℃±5℃烘箱中干燥，時間不小于8h，冷卻至室溫移入干燥器中備用。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3具體為稱取烘干的含鐵爐料試料質量為200g±0.1g，焦炭試料40g±0.1g；石墨坩堝底部先平整擺放焦炭20g，底層焦炭顆粒上表面擺放鐵礦石試料200g±0.1g，鐵礦石試料上面再擺放焦炭20g。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3中對于單種含鐵爐料熔滴實驗，直接稱取200g，對于混合爐料的熔滴實驗，先將燒結礦和酸性球團礦/塊礦按照a：b的比例混勻，之后再裝料。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5中軟熔溫度T_S為含鐵爐料收縮率達到10％所對應的溫度。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中含鐵爐料制備具體為：球團礦：通過篩分得到粒度范圍10.0mm～12.5mm的試驗試料；天然塊礦和燒結礦：先進行破碎后篩分出粒度范圍10.0mm～12.5mm的試驗試料；焦炭制備具體為：通過破碎、篩分得到粒度范圍在8.0～10.0mm的試驗試料。