一种烧结用生石灰高温反应特性的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种烧结用生石灰高温反应特性的检测方法，将待检测的生石灰、Fe2O3试剂分别压制成圆形小饼；将小饼试样放在微型烧结炉中试样座上，Fe2O3试剂小饼在下，生石灰小饼置于其上；升温进行试验；观察试验小饼；通过比较生石灰开始反应温度的高低，来检测该生石灰的高温反应特性。本发明专利技术直接针对高碱度烧结矿的成矿机理，通过测定生石灰与化学试剂Fe2O3的开始反应温度来检测生石灰的高温反应性能，能够客观、准确的反应生石灰在烧结过程中的高温反应特性。

【技术实现步骤摘要】
一种烧结用生石灰高温反应特性的检测方法
本专利技术属于炼铁生产
，涉及到炼铁原料的烧结熔剂，特别涉及一种烧结用生石灰高温反应特性的检测方法。
技术介绍
生石灰主要成分为CaO，一般呈块状，纯的为白色，含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰是铁矿石烧结过程中重要的钙基熔剂，其主要作用有两个：一是强化铁矿粉的制粒。生石灰粒度细，比表面积大，遇水消化后，可形成胶体溶液，能大大改善烧结料的强度和稳定性，即可加快造球速度，又能提高干、湿球的强度和热稳定性；二是在烧结过程中与铁矿粉反应生成铁酸钙等低熔点相。现实生产中，烧结用生石灰种类繁多，品质也差别较大。目前，对烧结用生石灰的评价只停留在化学成分、活性度分析或者水化分析等层面。活性度体现了石灰在常温下与其它物质的反应能力，是检验石灰质量的重要指标之一。活性度分析法主要是根据酸碱中和原理，将一定量的生石灰熔于水中，搅拌均匀，用酚酞做指示剂，并用盐酸进行滴定，以一定时间内消耗的盐酸量表征生石灰的活性度。水化分析法是将一定量的生石灰溶入水中，生石灰会与水反应生成Ca(OH)2，并释放出热量，通过测量水温增加值来判断生石灰的优劣。活性度以及水化法只是测量了碱性烧结熔剂在常温下与纯酸反应的能力，并不能模拟烧结过程中熔剂高温反应的好坏。烧结过程中各矿相的形成，始于碱性熔剂和矿石中含铁氧化物的固相反应，然后生成以铁酸钙为主的液相，液相粘结周围的核物质形成烧结矿。生石灰与矿石中含铁氧化物开始反应温度的高低，直接影响烧结过程中低熔点物质开始形成的温度，影响烧结矿的矿相组成，进而影响烧结矿的强度和冶金性能。在烧结原料和工艺参数一致的条件下，生石灰与矿石中铁氧化物开始反应温度可以成为考察生石灰高温反应特性的一个重要指标。为了弥补现有方法对生石灰在烧结过程中高温反应性进行评价不够合理和全面这一缺陷，提出一种新的生石灰高温反应性能检测方法是很有意义的。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有生石灰性能检测方法只能评价生石灰常温下的化学反应能力，而不能合理全面模拟其在烧结过程中高温反应性能的缺陷，进而提供一种烧结用生石灰高温反应特性的检测方法。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种烧结用生石灰高温反应特性的检测方法，包括如下步骤：(1)将待检测的生石灰压制成型为直径10～15mm，质量3～6g的圆形小饼；将Fe2O3试剂压制成型为直径20～25mm，质量8～12g的圆形小饼；(2)将小饼试样放在微型烧结炉的试样座上，Fe2O3试剂小饼在下，生石灰小饼置于其上，并使生石灰小饼处于Fe2O3试剂小饼正中心；(3)启动试验装置，升温进行试验，控温制度为：由室温升到900℃用6～10min，900℃升到1000℃用3～6min，1000℃升到1150℃用5～8min，然后以8℃～15℃/min的加热速率加热至试验温度，在试验温度恒温5～8min，由试验温度降温到1000℃用5～10min，断电自然降温，待试样冷却到室温后取出；(4)观察试验小饼，如果Fe2O3试剂小饼与待检验生石灰小饼接触面上生成物所形成圆周直径与生石灰小饼直径的差值为2mm～4mm，则此试验温度为生石灰开始反应温度；如果Fe2O3试剂小饼与待检验生石灰小饼接触面上生成物所形成圆周直径与生石灰小饼直径的差值大于4mm，则Fe2O3试剂小饼过熔，降低试验温度；如果Fe2O3试剂小饼与待检验生石灰小饼接触面上没有生成物，或生成物所形成圆周直径与生石灰小饼直径的差值小于2mm，则Fe2O3试剂小饼未开始反应，则升高试验温度；每次升高或降低试验温度为3～10℃；(5)通过测定生石灰的开始反应温度，来检测该生石灰的高温反应特性。步骤(1)中所述待检生石灰和Fe2O3试剂，其粒度在200目～150目之间；其压制成型压力为15～20MPa，压制成型时间为10min～20min。步骤(3)中所述升温试验过程中，向试验装置中通入空气，空气流量为3～5L/min。本专利技术相比现有技术具有以下有益效果：本专利技术直接针对高碱度烧结矿的成矿机理，通过测定生石灰与化学试剂Fe2O3的开始反应温度来检测生石灰的高温反应性能，能够客观、准确的反应生石灰在烧结过程中的高温反应特性。具体实施方式实施例1待检测不同产地的生石灰A和生石灰B，其中生石灰A和B的CaO含量分别为78.5％和78.2％；对生石灰A和B进行研磨，使其粒度小于150目大于200目；将生石灰A和B分别压制成型为直径12mm，质量4g的圆形小饼。对Fe2O3试剂进行研磨，使其粒度小于150目大于200目；将Fe2O3试剂压制成型为直径22mm，质量10g的圆形小饼。待检生石灰和Fe2O3试剂的压制成型压力为16MPa，压制成型时间为18min。将生石灰A小饼和Fe2O3试剂小饼放在微型烧结炉的试样座上，Fe2O3试剂小饼在下，生石灰小饼置于其上，并使生石灰小饼处于Fe2O3试剂小饼正中心；启动微型烧结炉，升温进行试验，控温制度为：由室温升到900℃用6min，900℃升到1000℃用3min，1000℃升到1150℃用5min，然后以10℃/min的加热速率加热至1250℃，在1250℃恒温6min，由1250℃降温到1000℃用5min，断电自然降温，待试样冷却到室温后取出。试验过程中，向微型烧结炉中通入空气，空气流量为3L/min。观察试验小饼，Fe2O3试剂小饼与待检验生石灰小饼接触面上没有生成物，则Fe2O3试剂小饼未开始反应，则升高试验温度；每次升高试验温度3℃，按上述步骤重新试验。当试验温度为1271℃，Fe2O3试剂小饼与待检验生石灰小饼接触面上生成物所形成圆周直径与生石灰小饼直径的差值大于2mm小于4mm，则1271℃为生石灰A的开始反应温度。用同样的方法检测生石灰B的开始反应温度为1285℃。通过对生石灰A和B的开始反应温度检测发现，尽管生石灰A和B的CaO含量基本相同，但生石灰A的开始反应温度比生石灰B低14℃，即在烧结工艺参数和铁料组成相同的条件下，生石灰A更容易与铁矿粉发生反应，其高温反应特性优于生石灰B。实施例2待检测不同产地生石灰C和生石灰D，其中生石灰C的CaO的含量为79.2％，生石灰D的CaO含量为80.3％；对生石灰C和D进行研磨，使其粒度小于160目大于200目；将生石灰C和D分别压制成型为直径14mm，质量6g的圆形小饼。对Fe2O3试剂进行研磨，使其粒度小于160目大于200目；将Fe2O3试剂压制成型为直径24mm，质量11g的圆形小饼。待检生石灰和Fe2O3试剂的压制成型压力为18MPa，压制成型时间为14min。将生石灰C小饼和Fe2O3试剂小饼放在微型烧结炉的试样座上，Fe2O3试剂小饼在下，生石灰小饼置于其上，并使生石灰小饼处于Fe2O3试剂小饼正中心；启动微型烧结炉，升温进行试验，控温制度为：由室温升到900℃用9min，900℃升到1000℃用5min，1000℃升到1150℃用8min，然后以12℃/min的加热速率加热至1290℃，在1290℃恒温5min，由试验温度降温到1000℃用8min，断电自然降温，待试样冷却到室温后取出；试验过程中，向微型烧结炉中通入空气，空气流量为4L/min。观察试验小饼，Fe2O3试剂小饼与待检验生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结用生石灰高温反应特性的检测方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将待检测的生石灰压制成型为直径10～15mm，质量3～6g的圆形小饼；将Fe2O3试剂压制成型为直径20～25mm，质量8～12g的圆形小饼；(2)将小饼试样放在微型烧结炉的试样座上，Fe2O3试剂小饼在下，生石灰小饼置于其上，并使生石灰小饼处于Fe2O3试剂小饼正中心；(3)启动试验装置，升温进行试验，控温制度为：由室温升到900℃用6～10min，900℃升到1000℃用3～6min，1000℃升到1150℃用5～8min，然后以8℃～15℃/min的加热速率加热至试验温度，在试验温度恒温5～8min，由试验温度降温到1000℃用5～10min，断电自然降温，待试样冷却到室温后取出；(4)观察试验小饼，如果Fe2O3试剂小饼与待检验生石灰小饼接触面上生成物所形成圆周直径与生石灰小饼直径的差值为2mm～4mm，则此试验温度为生石灰开始反应温度；如果Fe2O3试剂小饼与待检验生石灰小饼接触面上生成物所形成圆周直径与生石灰小饼直径的差值大于4mm，则Fe2O3试剂小饼过熔，降低试验温度；如果Fe2O3试剂小饼与待检验生石灰小饼接触面上没有生成物，或生成物所形成圆周直径与生石灰小饼直径的差值小于2mm，则Fe2O3试剂小饼未开始反应，升高试验温度；每次升高或降低试验温度为3～10℃；(5)通过测定生石灰的开始反应温度，来检测该生石灰的高温反应特性。...

【技术特征摘要】
1.一种烧结用生石灰高温反应特性的检测方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将待检测的生石灰压制成型为直径10～15mm，质量3～6g的圆形小饼；将Fe2O3试剂压制成型为直径20～25mm，质量8～12g的圆形小饼；(2)将小饼试样放在微型烧结炉的试样座上，Fe2O3试剂小饼在下，生石灰小饼置于其上，并使生石灰小饼处于Fe2O3试剂小饼正中心；(3)启动试验装置，升温进行试验，控温制度为：由室温升到900℃用6～10min，900℃升到1000℃用3～6min，1000℃升到1150℃用5～8min，然后以8℃～15℃/min的加热速率加热至试验温度，在试验温度恒温5～8min，由试验温度降温到1000℃用5～10min，断电自然降温，待试样冷却到室温后取出；(4)观察试验小饼，如果Fe2O3试剂小饼与待检验生石灰小饼接触面上生成物所形成圆周直径与生石灰小饼直径的差值为2mm～4mm，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，宫作岩，周明顺，张贤平，翟立委，刘杰，徐礼兵，童晓宇，吴远飞，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21