一种高炉入炉块矿的测定筛选方法技术

本发明专利技术是一种高炉入炉块矿的测定筛选方法，将准备好的高炉入炉块矿制成试样，然后装入石墨坩埚中，底层和上层各铺上焦块，再将装有试样和焦块的石墨坩埚装入铁矿石软熔滴落试验装置中进行测定；本发明专利技术符合高炉实际生产，可以解决高炉入炉块矿的软熔特性的测定判别的技术问题；由于高炉软熔带的结构、位置、厚度这些数据都是能够直接影响高炉上部块状带煤气流的分布和高炉综合炉料的间接还原、焦碳的消耗量以及高炉顺行的重要参数，所以实施本发明专利技术技术方案所提出的方法能够保证高炉生产实现高产、优质、低耗的目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高炉入炉块矿的测定筛选方法。
技术介绍
高炉要实现合理的炉料结构，必须要在高碱度烧结矿中配入适当比例的酸性炉料，在酸性炉料缺乏熟料的条件下，通常是配入适当比例的高品位块矿，以达到提高高炉产量和增加效益的目的，为此，我们必须对高炉入炉块矿软熔滴落特性进行研究。绝大多数的入炉块矿的软熔滴落特性与其相搭配的熟料相比，有其自身独特的特点，尤其值得注意的是它的软熔特性，过量搭配或者随意搭配高炉入炉块矿将会由于它不好的软熔特性造成整个高炉综合炉料软熔滴落特性变坏，从而影响高炉冶炼效果，因此，配入适当比例的高品位块矿之前对高炉入炉块矿进行测定筛选是十分必要的。高炉入炉块矿的软熔性能是指其装入高炉后，随着炉料的下降以及温度的上升，炉料不断地被化学还原的同时物理上表现出体积开始收缩即开始软化，然后进入软化终了，接着压力开始陡升的一系列事件中，开始软化事件所对应的温度到压力开始陡升事件所对应的温度区间所表现出来的特性；滴落性能则是指从压力开始陡升事件所对应的温度到其后的第一滴液滴下落事件所对应的温度区间的特性。现有技术中，对高炉入炉块矿高温软熔滴落特性的测定方法为：将软熔温度区间划分为：收缩率为10％(或者4％)时所对应的温度为软化开始温度，收缩率为40％时所对应的温度为软化终了温度，二者之间的温度区间命名为软化温度区间，剩下的软化终了温度到压力开始陡升时所对应的温度之间的温度区间作为一个不评价的温度区间。软化温度区间与后面的熔滴温度区间共同形成软熔滴落温度区间，并且用熔滴温度区间内的压差进行积分得到熔滴性能总体特征值(S)，与软化温度区间、熔滴温度区间的测定参数来共同表达高炉综合炉料的软熔滴落特性。此法的缺点是存在一段不评价的温度区间，而实际上高炉入炉块矿从软化开始温度起其压差就已经开始增大，并且一直持续到料柱最大压差出现为止，因此，这种方法没有能够与高炉实际的冶炼生产相结合，其软熔温度区间的特性不够完整造成软熔滴落试验的测定结果及其分析难以应用于实际的高炉生产。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种高炉入炉块矿的测定筛选方法，可以解决高炉入炉块矿的软熔特性的测定判别的技术问题，能够保证高炉生产实现高产、优质、低耗的目标。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：一种高炉入炉块矿的测定筛选方法，将准备好的高炉入炉块矿制成试样，然后装入石墨坩埚中，底层和上层各铺上焦块，再将装有试样和焦块的石墨坩埚装入铁矿石软熔滴落试验装置(现有装置，大中院校教科书都有介绍，各大钢厂都有在使用)中进行测定，其测定方法包括以下步骤：㈠试样在N2气的保护下温度升至900℃时改通还原气体升温至试验结束，还原气体由CO和N2组成，体积比为φCO：φN2＝30：70，流量为15L/min，升温速度：<1200℃为10℃/min，1200-1630℃为7℃/min，>1630℃为2℃/min；荷重(试验装置中在试样上设置的压块)为1.0kg/cm2；以试样收缩10％时所对应的试样温度为软化开始温度ta，单位℃；以压差开始陡升时所对应的试样温度表示试样的开始熔化温度ts，单位℃；以第一滴液滴下落温度表示试样的滴落温度td，单位℃；试样开始软化时的压差为△Pa，单位Pa；试样开始熔融时的压差为ΔPs，单位为Pa；第一滴液滴下落时的压差为△Pd，单位Pa；试验中出现的最大压差为△Pmax，单位为Pa；软熔滴落性能总特性值为S，软熔性能总体特征值为S1，熔滴性能总体特征值为S2，S＝S1+S2，其计算式为：S1=∫tats(ΔPs-ΔPa)dt---(1)]]>S2=∫tstd(ΔPd-ΔPs)dt---(2)]]>S=S1+S2=∫tats(ΔPs-ΔPa)dt+∫tstd(ΔPd-ΔPs)dt---(3)]]>㈡定义ts－ta温度区间为软熔层，即试样收缩10％时所对应的试样软化开始温度到压差开始陡升时所对应的试样熔化开始温度之间的温度区间所对应的高炉入炉块矿料层；定义td－ts温度区间为熔滴层，即开始熔化时的试样温度到第一滴液滴下落时的试样温度之间的温度区间所对应的高炉入炉块矿料层；通过铁矿石软熔滴落试验装置的试验过程测定ta、ts、td、△Pa、ΔPs、△Pd和△Pmax的试验测定值，计算由⑴式计算出来的高炉入炉块矿的ts－ta温度区间软熔层的软熔性能总特性值S1，由⑵式计算出来的高炉入炉块矿的td－ts温度区间熔滴层的熔滴性能总特性值S2，二者相加由⑶式计算得到高炉入炉块矿软熔滴落性能总特性值S；㈢在高炉冶炼进程中，设定高炉上部的阻力损失占总阻力损失的15％，设定反映高炉炉身下部和炉腰部位的软熔层的高炉综合炉料的透气性阻力损失占总阻力损失的25％，熔融滴落性能是高炉综合炉料冶金性能最重要的部分，设定其熔滴层的透气性阻力损失占总阻力损失的60％，因此，得出如下的等式⑷成立：软熔层S1(25％)+熔滴层S2(60％)＝85％，即：软熔层S1/熔滴层S2≈30％/70％    ⑷；㈣根据等式⑷得到高炉综合炉料软熔层的透气性阻力公式：软熔层S1＝30％/70％×熔滴层S2    ⑸即，S1(真)＝(30％/70％)×S2(真)    ⑹或者写成：S1(真)＝(30％/70％)×S2    ⑺可以看出，利用上式(㈢和㈣两个步骤)计算出来的S1(真)和㈠和㈡两个步骤所测定出来的的S1，其中S1(真)为符合高炉生产实际的高炉综合炉料软熔特性的测定计算值，它与由㈠和㈡两个步骤所测定出来的的S1不相等，即S1真≠S1；S2(真)为符合高炉生产实际的高炉综合炉料熔滴特性的测定计算值，它与由㈠和㈡两个步骤所测定出来的的S2相等，即S2(真)＝S2.㈤如果S1＜S1(真)，即软熔滴落试验测定的高炉入炉块矿的软熔层透气性阻力值(软熔性能总特性值S1)小于利用公式⑹或者⑺计算得出来的值，则用此生矿块作为高炉入炉块矿，S1越小则可用的配矿比越大；如果S1＞S1(真)，即软熔滴落试验测定的高炉入炉块矿的软熔层透气性阻力值(软熔性能总特性值S1)大于利用公式⑹或者⑺计算得出来的值，则少用或者不用此生矿块作为高炉入炉块矿；如果S1＝S1(真)，即软熔滴落试验测定的高炉入炉块矿的软熔层透气性阻力值(软熔性能总特性值S1)等于或者稍大于利用公式⑹或者⑺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉入炉块矿的测定筛选方法，将准备好的高炉入炉块矿制成试样，然后装入石墨坩埚中，底层和上层各铺上焦块，再将装有试样和焦块的石墨坩埚装入铁矿石软熔滴落试验装置中进行测定，其特征在于：所述测定方法包括以下步骤：㈠试样在N2气的保护下温度升至900℃时改通还原气体升温至试验结束，升温速度：<1200℃为10℃/min，1200‑1630℃为7℃/min，>1630℃为2℃/min；荷重为1.0kg/cm2；以试样收缩10％时所对应的试样温度为软化开始温度ta，单位℃；以压差开始陡升时所对应的试样温度表示试样的开始熔化温度ts，单位℃；以第一滴液滴下落温度表示试样的滴落温度td，单位℃；试样开始软化时的压差为△Pa，单位Pa；试样开始熔融时的压差为ΔPs，单位为Pa；第一滴液滴下落时的压差为△Pd，单位Pa；试验中出现的最大压差为△Pmax，单位为Pa；软熔滴落性能总特性值为S，软熔性能总体特征值为S1，熔滴性能总体特征值为S2，S＝S1+S2，其计算式为：S1=∫tats(ΔPs-ΔPa)dt---(1)]]>S2=&Integral;tstd(ΔPd-ΔPs)dt---(2)]]>S=S1+S2=∫tats(ΔPs-ΔPa)dt+∫tstd(ΔPd-ΔPs)dt---(3)]]>㈡定义ts－ta温度区间为软熔层，即试样收缩10％时所对应的试样软化开始温度到压差开始陡升时所对应的试样熔化开始温度之间的温度区间所对应的试样料层；定义td－ts温度区间为熔滴层，即开始熔化时的试样温度到第一滴液滴下落时的试样温度之间的温度区间所对应的试样料层；通过铁矿石软熔滴落试验装置的试验过程测定ta、ts、td、△Pa、ΔPs、△Pd和△Pmax的试验测定值，计算由⑴式计算出来的试样的ts－ta温度区间软熔层的软熔性能总特性值S1，由⑵式计算出来的试样的td－ts温度区间熔滴层的熔滴性能总特性值S2，二者相加由⑶式计算得到试样的软熔滴落性能总特性值S；㈢在高炉冶炼进程中，设定高炉上部的阻力损失占总阻力损失的15％，设定反映高炉炉身下部和炉腰部位的软熔层的高炉综合炉料的透气性阻力损失占总阻力损失的25％，熔融滴落性能是高炉综合炉料冶金性能最重要的部分，设定其熔滴层的透气性阻力损失占总阻力损失的60％，因此，得出如下的等式⑷成立：软熔层S1(25％)+熔滴层S2(60％)＝85％，即：软熔层S1/熔滴层S2≈30％/70％  ⑷；㈣根据等式⑷得到高炉综合炉料软熔层的透气性阻力公式：软熔层S1＝30％/70％×熔滴层S2       ⑸即，S1(真)＝(30％/70％)×S2(真)     ⑹或者写成：S1(真)＝(30％/70％)×S2   ⑺利用上式计算S1(真)，其中S1(真)为符合高炉生产实际的高炉综合炉料软熔特性的测定计算值，它与步骤㈠和㈡测定出来的的S1不相等，即S1(真)≠S1；S2(真)为符合高炉生产实际的高炉综合炉料熔滴特性的测定计算值，它与步骤㈠和㈡测定出来的的S2相等，即S2(真)＝S2；㈤如果S1＜S1(真)，即软熔滴落试验测定的高炉入炉块矿的软熔层透气性阻力值小于利用公式⑹或者⑺计算得出来的值，则用此生矿块作为高炉入炉块矿，S1越小则可用的配矿比越大；如果S1＞S1(真)，即软熔滴落试验测定的高炉入炉块矿的软熔层透气性阻力值大于利用公式⑹或者⑺计算得出来的值，则少用或者不用此生矿块作为高炉入炉块矿；如果S1＝S1(真)，即软熔滴落试验测定的高炉入炉块矿的软熔层透气性阻力值等于或者稍大于利用公式⑹或者⑺计算得出来的值，则用此生矿块作为高炉入炉块矿，但是需要小于等于“S1＜S1(真)”这种情况的配入比例。...

【技术特征摘要】
1.一种高炉入炉块矿的测定筛选方法，将准备好的高炉入炉块矿制成试样，然后装入石
墨坩埚中，底层和上层各铺上焦块，再将装有试样和焦块的石墨坩埚装入铁矿石软熔滴落试
验装置中进行测定，其特征在于：所述测定方法包括以下步骤：
㈠试样在N2气的保护下温度升至900℃时改通还原气体升温至试验结束，升温速度：<1200
℃为10℃/min，1200-1630℃为7℃/min，>1630℃为2℃/min；荷重为1.0kg/cm2；以试
样收缩10％时所对应的试样温度为软化开始温度ta，单位℃；以压差开始陡升时所对应的试
样温度表示试样的开始熔化温度ts，单位℃；以第一滴液滴下落温度表示试样的滴落温度td，
单位℃；试样开始软化时的压差为△Pa，单位Pa；试样开始熔融时的压差为ΔPs，单位为Pa；
第一滴液滴下落时的压差为△Pd，单位Pa；试验中出现的最大压差为△Pmax，单位为Pa；软
熔滴落性能总特性值为S，软熔性能总体特征值为S1，熔滴性能总体特征值为S2，S＝S1+S2，
其计算式为：
S1=∫tats(ΔPs-ΔPa)dt---(1)]]>S2=∫tstd(ΔPd-ΔPs)dt---(2)]]>S=S1+S2=∫tats(ΔPs-ΔPa)dt+∫tstd(ΔPd-ΔPs)dt---(3)]]>㈡定义ts－ta温度区间为软熔层，即试样收缩10％时所对应的试样软化开始温度到压差
开始陡升时所对应的试样熔化开始温度之间的温度区间所对应的试样料层；定义td－ts温度
区间为熔滴层，即开始熔化时的试样温度到第一滴液滴下落时的试样温度之间的温度区间所
对应的试样料层；通过铁矿石软熔滴落试验装置的试验过程测定ta、ts、td、△Pa、ΔPs、
△Pd和△Pmax的试验测定值，计算由⑴式计算出来的试样的ts－ta温度区间软熔层的软熔
性能总特性值S1，由⑵式计算出来的试样的td－ts温度区间熔滴层的熔滴性能总特性值S2，
二者相加由⑶式计算得到试样的软熔滴落性能总特性值S；
㈢在高炉冶炼进程中，设定高炉上部的阻力损失...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓丹，刘浩，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32