[發明專利]一種判斷礦石顆粒間不同種類作用力相對大小的方法

有效

• 申請號: 202010552785.9
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111766199B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 史先菊;李軍;沈文俊;彭道勝;肖慧;張振洋
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;G01N5/04;G01N1/28;G01N15/02;C22B1/24
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

一種判斷礦石顆粒間不同種類作用力相對大小的方法:試樣準備；判斷鐵礦粉顆粒間作用力的種類：對經烘干的鐵礦粉進行篩分；篩分出1~2mm粒級鐵礦粉并加水，然后制粒；對試樣烘干；判斷鐵礦粉顆粒間作用力的種類；判斷不同水分條件下顆粒間作用力的相對大小；稱取其烘干后的重量；按照公式計算制粒后顆粒的水分含量；檢測顆粒的抗壓強度；結果的判定。本發明可將顆粒間不同種類作用力分離，并采用統一方法進行判斷，為顆粒制粒行為的研究提供基礎；且歷史數據均可使用，操作性強。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金燒結球團領域，具體屬于一種判斷礦石顆粒間不同種類作用力相對大小的方法。

背景技術

鐵礦粉制粒行為是影響燒結混合料中原料分布狀態及燒結料層物理化學反應均勻程度的決定性因素，鐵礦粉制粒從本質上是顆粒間作用力和外界機械力作用下的聚集行為，然而由于顆粒間作用力難以直接測量，無法用顆粒間作用力研究顆粒制粒行為，因此目前僅對顆粒間作用力有影響的因素進行研究，并表征諸多因素與制粒行為之間的聯系。

經檢索：

刊登于《北京科技大學學報》2012年第4期上的名稱為《鐵礦粉顆粒特性對其燒結制粒性的影響》的文獻，指出鐵礦粉的圓形度和氣孔率對其制粒性有負面影響，而提高潤濕性則有利于鐵礦粉制粒，考慮的僅是部分影響因素，且沒有統一判斷其影響大小的標準。

名稱為《燒結混合料適宜制粒水分的預測》的文獻，所提及的親水性判斷顆粒間水吸附力作用的相對大小是目前應用較廣的方法。但顆粒間水吸附力并不是唯一影響制粒行為的作用力，還有顆粒間的粘性力和摩擦力等也會影響顆粒的制粒行為。

刊登于《江蘇冶金》2001年第2期其上的名稱為《影響燒結混勻制粒因素的探討》文獻，提及影響混勻制粒的因素有物料的粘性、潤濕性、接觸角、孔隙度等，因素提及較為全面，但并未做詳細研究確定各因素體現為力的作用時影響程度的統一方法。

到目前為止，并未弄清影響鐵礦粉制粒效果的顆粒間作用力有哪些，以及顆粒間作用力的相對大小。隨著建模技術的發展，全面考量顆粒間作用力種類，并對作用力相對大小按統一方法進行判斷，為建立制粒模型研究顆粒制粒行為提供基礎數據是有必要的。

發明內容

基于以往研究發現，顆粒間的作用力包括顆粒間水吸附力、顆粒間粘性力和顆粒間的摩擦咬合力，顆粒間的水吸附力和摩擦咬合力在所有種類顆粒間均存在，而顆粒間的粘性力僅在有粘性物質存在的顆粒間存在，顆粒間摩擦咬合力與礦石孔隙度和礦石表面粗糙度有關，與顆粒間水吸附力和顆粒間粘性力影響因素不同，此力可獨立存在，顆粒間水吸附力均用毛細水和分子水大小表征，顆粒間粘性力是顆粒中含有的粘性物質遇水后表現出粘性而產生的力，由于粘性物質含量較小無法測量目前無表征方法，因此本發明針對現有顆粒間作用力表征方法不統一的情況，在消除顆粒間摩擦咬合力的基礎上統一方法判斷礦石顆粒間作用力的相對大小，實現顆粒間作用力相對大小的統一判斷的方法。

實現上述目的的措施：

一種判斷礦石顆粒間不同種類作用力相對大小的方法,其步驟為:

1）試樣準備：取重量不少于10kg的鐵礦粉，并將其烘干，其烘干溫度不低于100℃，烘干時間不少于2個小時，烘干至水分含量為≤0.05wt%，待用；

2）判斷鐵礦粉顆粒間作用力的種類：

A、對經烘干的鐵礦粉進行篩分：取步驟1）中已烘干的部分鐵礦粉進行篩分，篩分出1~2mm粒級鐵礦粉，并使其重量不少于1kg，待用；

B、稱取本步驟A中已篩分出的1~2mm粒級鐵礦粉1kg±50g，后在其中添加70g~130g的水量，然后用圓盤制粒機制備成試樣，試樣制備后待用；

C、對試樣進行烘干：烘烤溫度不低于100℃，烘干時間在10～20min；