焦炭在铁水中的溶损速率评估系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种焦炭在铁水中的溶损速率评估系统及方法，该方法包括：在坩埚中放入预设量的工业纯铁。利用加热体将坩埚加热至1500摄氏度，使工业纯铁熔化形成铁水。将初始质量的焦炭放入铁水中，并用压杆将焦炭浸没在铁水中。溶解预设时间后，取出焦炭称重，获取溶后质量，根据初始质量、溶后质量和溶解时间，获取焦炭的溶损速率。本发明专利技术的焦炭在铁水中的溶损速率评估系统及方法，可以对焦炭进行溶损速率评估，获取焦炭在铁水中的溶解性能，进而有效指导高炉炼铁中的焦炭的选择，优化焦化配煤，以保证炉缸良好的透液性。

Evaluation system and method of coke dissolution rate in molten iron

The invention discloses a system and method for evaluating the dissolution rate of coke in molten iron. The method comprises: putting a preset amount of industrial pure iron into a crucible. The crucible is heated to 1500 degrees Celsius with a heater to melt industrial pure iron into molten iron. The coke of initial quality is put into molten iron, and the coke is immersed in the molten iron with a press rod. After the preset dissolution time, the coke was taken out and weighed to obtain the dissolution quality. The dissolution rate of coke was obtained according to the initial quality, the dissolution quality and the dissolution time. The system and method for evaluating the dissolution rate of coke in molten iron can evaluate the dissolution rate of coke, obtain the dissolution performance of coke in molten iron, effectively guide the selection of coke in blast furnace ironmaking, optimize coking coal blending, and ensure good liquid permeability of hearth.

【技术实现步骤摘要】
焦炭在铁水中的溶损速率评估系统及方法
本专利技术涉及高炉炼铁
，尤其涉及一种焦炭在铁水中的溶损速率评估系统及方法。
技术介绍
高炉炼铁时，从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用溶剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等溶剂结合生成炉渣，从渣口排出。焦炭在高炉炼铁中发挥着重要作用，可以作为还原剂和热源，且强度较高可以起到骨架作用。现有技术中对焦炭的评价指标主要集中在风口区以上区域，要求焦炭有相应的冷热性能。而在焦炭中进入渣铁层、特别是进入铁水以后，我们希望焦炭能够较为迅速的在铁水中溶解掉，较小小颗粒焦炭在渣铁中的存在时间，以保持炉缸良好的透液性。因此，有必要对焦炭在铁水中的溶损速率进行评估以掌握焦炭的溶解速率。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种焦炭在铁水中的溶损速率评估系统及方法。具体技术方案如下：第一方面，提供了一种焦炭在铁水中的溶损速率评估系统，所述系统包括：坩埚、压杆和发热体；所述坩埚用于容纳铁水，所述压杆用于将焦炭压入铁水中，所述加热体用于对坩埚进行加热。在一种可能的设计中，所述坩埚为刚玉材质。在一种可能的设计中，所述压杆包括手持部和压入部，所述压入部为板状结构，所述手持部的一端与所述压入部的一侧面垂直连接。第二方面，提供了一种焦炭在铁水中的溶损速率评估方法，所述方法包括：在坩埚中放入预设量的工业纯铁；利用加热体将所述坩埚加热至1500摄氏度，使所述工业纯铁溶化形成铁水；将初始质量的焦炭放入所述铁水中，并用压杆将所述焦炭浸没在铁水中；溶解预设时间后，取出所述焦炭称重，获取溶后质量，根据初始质量、溶后质量和溶解时间，获取所述焦炭的溶损速率。在一种可能的设计中，根据初始质量、溶后质量和溶解时间，利用下述公式一，获取所述焦炭的溶损速率：式中，V表示焦炭的溶损速率，单位为g/h；M1表示初始质量，单位为g；M2表示溶后质量，单位为g；T表示溶解时间，单位为h。在一种可能的设计中，所述工业纯铁的质量为4-6kg。在一种可能的设计中，所述初始质量为90-110g。在一种可能的设计中，所述溶解时间为3-5h本专利技术技术方案的主要优点如下：本专利技术的焦炭在铁水中的溶损速率评估系统及方法，可以对焦炭进行溶损速率评估，获取焦炭的溶损速率，进而有效指导高炉炼铁工艺中的各工序时间，根据溶损速率选取适当的工序时长，且能根据溶损速率优化高炉炼铁中焦炭的选择，优化焦化配煤，以保证炉缸良好的透液性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术一个实施例提供的焦炭在铁水中的溶损速率评估系统的结构示意图；图2为本专利技术一个实施例提供的焦炭在铁水中的溶损速率评估方法的流程图。附图标记说明：1-坩埚、2-压杆、21-手持部、22-压入部。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本专利技术实施例提供的技术方案。第一方面，本专利技术实施例提供了一种焦炭在铁水中的溶损速率评估系统，如附图1所示，该系统包括：坩埚1、压杆2和发热体(图中未示出)。坩埚1用于容纳铁水，压杆2用于将焦炭压入铁水中，加热体用于对坩埚1进行加热。以下对本专利技术实施例提供的焦炭在铁水中的溶损速率评估系统的工作原理进行说明：使用时，首先在坩埚1中放入预设量的工业纯铁。然后利用加热体将坩埚1加热至1500摄氏度，使工业纯铁熔化形成铁水，该温度的铁水可以模拟高炉炼铁中形成的铁水，以使获取的溶损速率可以有效指导高炉炼铁作业。将初始质量的焦炭放入铁水中，并用压杆2将焦炭浸没在铁水中。溶解预设时间后，取出焦炭称重，获取溶后质量，根据初始质量、溶后质量和溶解时间，获取焦炭的溶损速率。可见，本专利技术实施例提供的焦炭在铁水中的溶损速率评估系统，通过上述过程可以对焦炭进行溶损速率评估，获取焦炭的溶损速率，进而有效指导高炉炼铁工艺中的各工序时间，根据溶损速率选取适当的工序时长，且能根据溶损速率优化高炉炼铁中焦炭的选择，优化焦化配煤，以保证炉缸良好的透液性。可选地，坩埚1可以为刚玉材质。刚玉材质的坩埚1耐高温、耐急冷极热、耐化学腐蚀性较强，质坚而耐溶，可以用于对铁水进行加热。本专利技术实施例中，压杆2用于将焦炭压入铁水中，示例地，压杆2可以包括手持部21和压入部22，压入部22为板状结构，手持部21的一端与压入部22的一侧面垂直连接。压杆2包括手持部21以及压入部22，压入部22为板状结构，手持部21的一端与压入部22的一侧面垂直连接。如此设置，便于通过手持部21将压入部22置入铁水的液面以下，将焦炭下压至完全浸没在铁水中。进一步地，压入部22可以为弧形或者半球形板状结构，以将焦炭限位于压入部22的中部，避免下压过程中焦炭发生滑移跑偏现象。可以理解的是，压杆2应为耐高温材质，以保证正常使用。第二方面，本专利技术实施例提供了一种焦炭在铁水中的溶损速率评估方法，如附图2所示，该方法包括：在坩埚1中放入预设量的工业纯铁。利用加热体将坩埚1加热至1500摄氏度，使工业纯铁溶化形成铁水。将初始质量的焦炭放入铁水中，并用压杆2将焦炭浸没在铁水中；溶解预设时间后，取出焦炭称重，获取溶后质量，根据初始质量、溶后质量和溶解时间，获取焦炭的溶损速率。本专利技术实施例提供的焦炭在铁水中的溶损速率评估方法，通过上述过程可以对焦炭进行溶损速率评估，获取焦炭的溶损速率，进而有效指导高炉炼铁工艺中的各工序时间，根据溶损速率选取适当的工序时长，且能根据溶损速率优化高炉炼铁中焦炭的选择，优化焦化配煤，以保证炉缸良好的透液性。其中，根据初始质量、溶后质量和溶解时间，利用下述公式一，获取焦炭的溶损速率：式中，V表示焦炭的溶损速率，单位为g/h；M1表示初始质量，单位为g；M2表示溶后质量，单位为g；T表示溶解时间，单位为h。可选地，工业纯铁的质量可以为4-6kg，举例来说，可以为4kg、5kg、6kg等。焦炭的初始质量可以为90-110g，举例来说，可以为90g、100g、110g等。焦炭在铁水中的溶解时间可以为为3-5h，举例来说，可以为3h、4h、5h等。以下将结合具体示例，对本专利技术实施例提供的焦炭在铁水中的溶损速率评估方法进行进一步说明：在刚玉坩埚1中放入工业纯铁5kg。利用加热体将刚玉坩埚1加热至1500℃，工业纯铁溶化形成铁水。在刚玉坩埚1中放入100g的焦炭，并用压杆2将焦炭压入铁水中，保温4个小时，取出焦炭进行称重，100g与称重的差值除以4，即可得到焦炭在铁水中的溶损速率。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦炭在铁水中的溶损速率评估系统，其特征在于，所述系统包括：坩埚、压杆和发热体；所述坩埚用于容纳铁水，所述压杆用于将焦炭压入铁水中，所述加热体用于对坩埚进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种焦炭在铁水中的溶损速率评估系统，其特征在于，所述系统包括：坩埚、压杆和发热体；所述坩埚用于容纳铁水，所述压杆用于将焦炭压入铁水中，所述加热体用于对坩埚进行加热。2.根据权利要求1所述的焦炭在铁水中的溶损速率评估系统，其特征在于，所述坩埚为刚玉材质。3.根据权利要求1所述的焦炭在铁水中的溶损速率评估系统，其特征在于，所述压杆包括手持部和压入部，所述压入部为板状结构，所述手持部的一端与所述压入部的一侧面垂直连接。4.一种焦炭在铁水中的溶损速率评估方法，其特征在于，所述方法包括：在坩埚中放入预设量的工业纯铁；利用加热体将所述坩埚加热至1500摄氏度，使所述工业纯铁熔化形成铁水；将初始质量的焦炭放入所述铁水中，并用压杆将所述焦炭浸没在铁水中；溶解预设时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗霞光，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37