观测高炉炉料熔滴过程的方法及系统技术方案

本发明专利技术属于冶金技术领域，特别涉及一种观测高炉炉料熔滴过程的方法及系统，用于高温熔滴炉的高炉炉料熔滴过程包括软化、熔融及滴落阶段，在上述阶段分别经计算机数据图像处理系统接收高温熔滴炉炉料试样进入对应阶段的时刻信息并在接收后控制X射线源发射X射线，在X射线穿过高温熔滴炉炉料试样后形成投影成像，探测器接收投影成像并转化为投影数据信息，计算机数据图像处理系统将其转化为图像信息后显示。本发明专利技术还提供一种观测高炉炉料熔滴过程的系统。通过形成的图像信息清晰观测到炉料试样在软化阶段、熔融阶段及滴落阶段中直接反映炉料试样状态的熔滴特征参数，直观反映高炉软熔带的性状，有助于高炉冶炼的高效、低耗和顺行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于冶金
，特别涉及一种观测高炉炉料熔滴过程的方法及系统，用于高温熔滴炉的高炉炉料熔滴过程包括软化、熔融及滴落阶段，在上述阶段分别经计算机数据图像处理系统接收高温熔滴炉炉料试样进入对应阶段的时刻信息并在接收后控制X射线源发射X射线，在X射线穿过高温熔滴炉炉料试样后形成投影成像，探测器接收投影成像并转化为投影数据信息，计算机数据图像处理系统将其转化为图像信息后显示。本专利技术还提供一种观测高炉炉料熔滴过程的系统。通过形成的图像信息清晰观测到炉料试样在软化阶段、熔融阶段及滴落阶段中直接反映炉料试样状态的熔滴特征参数，直观反映高炉软熔带的性状，有助于高炉冶炼的高效、低耗和顺行。【专利说明】观测高炉炉料熔滴过程的方法及系统
本专利技术属于冶金
，特别涉及一种观测高炉炉料熔滴过程的方法及系统。
技术介绍
高炉炉料（包括烧结矿、球团矿及块矿）加入高炉后，在炉内下降的过程中会被逐 渐加热、还原。当高炉炉料达到一定温度后开始软化，进而变为半熔化状的粘稠物，随着温 度的继续升高，高炉炉料被还原成液态的铁水和炉渣。在此过程中，高炉炉料的熔滴性能决 定了高炉软熔带的形状、高度及厚度，并直接影响炉身块状带煤气流的分布、炉料的间接还 原及料柱的透气性、焦炭消耗量及高炉的顺行。另外，准确的测定高炉炉料的熔滴性能有助 于炼铁工作者正确预测高炉软熔带特性、合理评价铁矿石及优化配料，利于高炉的高效、低 耗、顺行和环保。 目前，国内外对高炉炉料的熔滴性的测定一般通过模拟高炉内部工况条件，然后 检测炉料样品的位移变化量和压差变化量，并测定炉料在软化、熔融及滴落等过程中的各 种参数。炉料的软化温度是指料层在荷重下软化收缩一定量时所对应的温度，一般需确定 T 4，T1(^P T4(l。其中T4代表试样高度减少4%对应的温度，T1(l代表试样高度减少10%对应的 温度和Τ 4(ι代表试样高度减少40%对应的温度。将Τ4或Τ1(ι作为开始软化的温度，并将Τ ω 作为进入熔化的温度。Τ4(ΓΤ4*Τ4(ΓΤ1(Ι对应的温度区间代表软化区间。以还原气体压差陡 升的拐点温度表示开始熔化温度，第一滴液滴落下时温度表示滴落温度；以气体通过料层 的压差变化表示软熔带对透气性的影响；滴落在下部接收试样盒内的熔化产物，冷却后经 破碎分离出初渣和铁，测定相应的回收率和化学成分，作为评价高炉炉料的滴落性能指标。 进而得到高炉炉料的熔滴性能。 当前针对炉料的熔滴性能检测并没有一套统一的标准，并且检测的是与高炉炉料 的熔滴性相关联的特性参数，即简单地通过检测位移和压差变化来推测特征温度，并不能 实时检测炉料在软化、熔融、滴落过程中单个炉料颗粒及整体料层内部显微结构的演化过 程，无法提取本质的熔滴特性参数，所以对于不同炉料交互过程作用机制、熔滴性能结果差 异等不能从机理上予以解释，不利于从根本上评判和改进高炉炉料熔滴性能。 因此，亟需一种观测高炉炉料熔滴过程的装置及方法，可得到直接反映高炉炉料 烙滴性的参数。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种观测高炉炉料熔滴过程的方法及系统，以 实现实时、无损且直观的观测到高炉炉料在软化、熔融及滴落过程的内部显微结构，直观反 映高炉软熔带的性状，确保高炉冶炼的高效、低耗、顺行与环保。 为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种观测高炉炉料熔滴过程的方法，用于高 温熔滴炉的高炉炉料熔滴过程包括软化阶段、熔融阶段及滴落阶段，所述评价方法包括：步 骤a :与所述高温熔滴炉连接的计算机数据图像处理系统接收所述高温熔滴炉的炉料试样 进入软化阶段的时刻信息，并在接收到所述高温熔滴炉的炉料试样进入软化阶段的时刻信 息时转至步骤b ;步骤b :所述计算机数据图像处理系统控制所述X射线源发射X射线，并 在X射线穿过所述高温熔滴炉的炉料试样后形成投影成像，探测器接收所述投影成像并转 化为第一投影数据信息，所述计算机数据图像处理系统接收所述第一投影数据信息并转化 为第一图像信息后显示，并在接收到所述高温熔滴炉的炉料试样进入熔融阶段时转至步骤 C ;步骤C :所述计算机数据图像处理系统控制所述X射线源发射X射线，并在X射线穿过所 述高温熔滴炉的炉料试样后形成投影成像，探测器接收所述投影成像并转化为第二投影数 据信息，所述计算机数据图像处理系统接收所述第二投影数据信息并转化为第二图像信息 后显示，并在接收到所述高温熔滴炉的炉料试样进入滴落阶段时转至步骤d;步骤d:所述 计算机数据图像处理系统控制所述X射线源发射X射线，并在X射线穿过所述高温熔滴炉 的炉料试样后形成投影成像，探测器接收所述投影成像并转化为第三投影数据信息，所述 计算机数据图像处理系统接收所述第三投影数据信息并转化为第三图像信息后显示。 进一步的，所述步骤b中所述计算机数据图像处理系统接收所述第一投影数据信 息并转化为第一图像信息后显示之后还包括旋转所述高温熔滴炉，然后所述计算机数据图 像处理系统控制X射线源发射X射线，所述X射线穿过所述高温熔滴炉的炉料试样后形成 投影成像，探测器接收所述投影成像并转化为第四投影数据信息，所述计算机数据图像处 理系统接收所述第四投影数据信息并依据滤波反投影算法结合第一投影数据信息及第四 投影数据信息转化为第四图像信息后显示。 进一步的，所述步骤c中所述计算机数据图像处理系统接收所述第二投影数据信 息并转化为第二图像信息后显示之后还包括旋转所述高温熔滴炉，然后所述计算机数据图 像处理系统控制X射线源发射X射线，所述X射线穿过所述高温熔滴炉的炉料试样后形成 投影成像，探测器接收所述投影成像并转化为第五投影数据信息，所述计算机数据图像处 理系统接收所述第五投影数据信息并依据滤波反投影算法结合第二投影数据信息及第五 投影数据信息转化为第五图像信息后显示。 进一步的，所述步骤d中所述计算机数据图像处理系统接收所述第三投影数据信 息并转化为第三图像信息后显示之后还包括旋转所述高温熔滴炉，然后所述计算机数据图 像处理系统控制X射线源发射X射线，所述X射线穿过所述高温熔滴炉的炉料试样后形成 投影成像，探测器接收所述投影成像并转化为第六投影数据信息，所述计算机数据图像处 理系统接收所述第六投影数据信息并依据滤波反投影算法结合第三投影数据信息及第六 投影数据信息转化为第六图像信息后显示。 进一步的，所述步骤d之后还包括从所述第一图像信息至所述第六图像信息中提 取料层的孔隙率信息、渣相生成体积量信息及炉料间交互作用深度信息。 进一步的，所述第一图像信息至所述第六图像信息包括横截面信息、纵截面信息 及二维图像彳目息。 本专利技术提供的一种观测高炉炉料熔滴过程的方法，通过分别在高温熔滴炉的炉料 试样处于软化阶段、熔融阶段及滴落阶段时经X射线源对炉料试样进行投影成像，并经探 测器将其转化为投影数据信息，最后经计算机数据图像处理系统转化为图像信息并显示， 进而清晰的观测到单个炉料颗粒及整体料层的空隙率、渣相生成体积量及炉料间交互作用 深度等参数的变化过程，进而实时、无损并直观地观测到炉料试样在不同状态下的内部显 微结构，准确的评价出高炉炉料的熔滴性能；其次由于评价的环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种观测高炉炉料熔滴过程的方法，用于高温熔滴炉的高炉炉料熔滴过程包括软化阶段、熔融阶段及滴落阶段，其特征在于，所述评价方法包括：步骤a：与所述高温熔滴炉连接的计算机数据图像处理系统接收所述高温熔滴炉的炉料试样进入软化阶段的时刻信息，并在接收到所述高温熔滴炉的炉料试样进入软化阶段的时刻信息时转至步骤b；步骤b：所述计算机数据图像处理系统控制所述X射线源发射X射线，并在X射线穿过所述高温熔滴炉的炉料试样后形成投影成像，探测器接收所述投影成像并转化为第一投影数据信息，所述计算机数据图像处理系统接收所述第一投影数据信息然后转化为第一图像信息后显示，并在接收到所述高温熔滴炉的炉料试样进入熔融阶段时转至步骤c；步骤c：所述计算机数据图像处理系统控制所述X射线源发射X射线，并在X射线穿过所述高温熔滴炉的炉料试样后形成投影成像，探测器接收所述投影成像并转化为第二投影数据信息，所述计算机数据图像处理系统接收所述第二投影数据信息然后转化为第二图像信息后显示，并在接收到所述高温熔滴炉的炉料试样进入滴落阶段时转至步骤d；步骤d：所述计算机数据图像处理系统控制所述X射线源发射X射线，并在X射线穿过所述高温熔滴炉的炉料试样后形成投影成像，探测器接收所述投影成像然后转化为第三投影数据信息，所述计算机数据图像处理系统接收所述第三投影数据信息并转化为第三图像信息后显示。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马丽，郭和宝，陈秀昆，青格勒，田筠清，蔡皓宇，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11