一种检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法技术

本发明专利技术公开了一种检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法包括向焦炭中掺杂加入醋酸铅，煮制焦炭得到含有醋酸铅的待测焦炭样品，然后对待测焦炭样品进行升温反应，冷却记录焦炭样品质量，计算焦炭热性能指数。本发明专利技术的检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，可以测定不同含量氧化铅对焦炭热性能的影响，为高炉冶炼中焦炭的使用提供标准依据，有利于降低生产成本，实现降本增效；方法简单易操作，具有广泛的应用前景。

A Method for Detecting the Effect of Lead Oxide on the Thermal Properties of Coke

【技术实现步骤摘要】
一种检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法
本专利技术涉及高炉冶炼
，尤其涉及一种检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法。
技术介绍
在高炉冶炼过程中，Pb元素主要由铁矿石带入高炉，Pb元素进入炉内后，Pb的各种化合物在炉身中部被还原，熔滴至高炉下部高温区时，部分铅液穿过渣铁层沉积于炉缸底部，一部分高温气化，铅蒸汽绝大部分随煤气流上升，少量从渣铁口排除。随气流上升的气态铅遇H2O和CO2转化为PbO，部分PbO渗入炉衬、冷却壁填缝、风渣口各缝隙，部分PbO粘附于料块上随之下降形成循环富集。焦炭是高炉冶炼的重要原材料，在钢铁冶炼中发挥供应热量、化学反应还原剂、渗碳作用与支撑料柱骨架的四个主要作用。目前，现有技术普遍把焦炭的反应性和反应后强度作为焦炭强度好坏的重要参照指标，并且根据焦炭反应性和反应后强度的负相关性指导高炉冶炼操作，焦炭热性能的好坏直接影响到高炉的透气性和骨架作用，进而影响到整个高炉冶炼。由以上陈述可知，在高炉冶炼过程中，铁矿石带入的Pb元素沉积粘附于焦炭料块，对焦炭存在一定影响。目前，国内外的科研工作者和炼铁工作者对于K、Na对焦炭热性能的影响的已进行了较深入和细致的研究，并且有较为成熟的结论和共识，但对K、Na以外的金属元素对焦炭反应性和反应后强度的影响并没没有引起太多人的关注和重视。尤其是PbO对焦炭的性能影响目前还未有报道公开。因此，本领域的技术人员致力于开发一种检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，旨在解决现有技术中PbO对焦炭的性能影响研究不足的问题。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中PbO对焦炭的性能影响研究不足的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，包括向焦炭中掺杂加入醋酸铅，煮制焦炭得到含有醋酸铅的待测焦炭样品，然后对待测焦炭样品进行升温反应，冷却记录焦炭样品质量，计算焦炭热性能指数；进一步地，所述升温反应的温度为1100℃，升温反应时间为2小时；进一步地，所述焦炭热性能指数为热反应性指数CRI和反应后强度CSR；进一步地，所述检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，具体包括以下步骤：步骤1、待测焦炭样品的制备：称取一定质量(M前)的焦炭，放入醋酸铅溶液中，加热，取出焦炭烘干至恒重，记录焦炭恒重时的重量M后，得到含有醋酸铅的待测焦炭样品；步骤2、将步骤1得到的含有醋酸铅的待测焦炭样品在CO2存在下进行升温反应，冷却后称取待测焦炭样品的质量(M1)；步骤3、将步骤2的冷却后的焦炭样品在转鼓中以20r/min的转速转600r，10mm的圆孔筛进行筛分，称取筛分上物的质量(M2)；步骤4、根据上述步骤得到的数值计算焦炭热性能指数：热反应性指数CRI和反应后强度CSR；其中，所述热反应性指数CRI的计算式为：CRI＝M前-M1/M前；所述反应后强度CSR的计算式为：CSR＝M1-M2/M1；进一步地，所述步骤2中，升温反应温度为1100℃，升温反应时间为2小时。在本专利技术优选实施方式中，所述步骤2中，升温反应在焦炭反应罐中进行。采用以上方案，本专利技术公开的检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，具有以下技术效果：采用本专利技术的检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，可以测定不同含量氧化铅对焦炭热性能的影响，为高炉冶炼中焦炭的使用提供标准依据，为分析高炉冶炼的效果提供参考，有利于降低焦炭的使用量，降低生产成本；本专利技术的检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，方法简单易操作，重复性好，代表性强，适合广泛应用。综上所述，本专利技术的检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，可以测定不同含量氧化铅对焦炭热性能的影响，为高炉冶炼中焦炭的使用提供标准依据，有利于降低生产成本，实现降本增效；方法简单易操作，具有广泛的应用前景。以下将结合具体实施方式对本专利技术的构思及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。具体实施方式以下介绍本专利技术的优选实施方式，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施方式来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施方式。本专利技术检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，具体实施步骤如下：试验的准备：本专利技术所用焦炭试样为生产所用焦炭，焦炭试样制成大小为23mm-25mm的块状焦炭，将焦炭进行缩分、破碎、筛分制成23mm-25mm的块状焦炭；将制好的块状焦炭置入I型转鼓中，以20r/min的转速，转50r，取出后筛去小于23mm的焦炭，试验用CO2气体为钢瓶灌装CO2，氮气为工业管道氮气；试验所使用的药品及添加方式：为了在试验时不被其他元素干扰，选用的试剂要求不含有如K、Na等其他金属元素，并且要求所添加的试剂可以在焦炭进行热性能测试时且在尚未达到反应温度时提前分解，分解产物含有PbO且留存于焦炭中，为使焦炭表面均匀附着试剂，试验时采用煮制焦炭的方式，试剂易溶于水；根据上述要求选定试剂为醋酸铅；醋酸铅的物理化学性质：醋酸铅为白色晶体，熔点为280℃，易溶于水和甘油，极微溶于乙醇。三水合物Pb(CH3COO)2·3H2O为白色单斜晶体，75℃时失去结晶水，约200℃时完全分解，分解产物溶于水，不溶于乙醇；待测焦炭样品的制备：称量200g±0.5g的焦炭，记录此时焦炭的质量M前，将焦炭放入盛有配置好的醋酸铅溶液的烧杯中，将烧杯在恒温电热板进行加热煮制，煮制1小时后将试样捞出，做好标记放于烘箱中进行烘干，烘干温度105℃，不定时对试样进行称重，待试样恒重时记录恒重时的重量M后，此时醋酸铅的附着质量为恒重时的焦炭质量与煮制之前的焦炭质量之差，即MPb＝M后－M前；待测焦炭样品升温反应：将焦炭反应罐底部铺一层高为90～110mm的高铝球，上面放上筛板，将制备好的块状待测焦炭样品装入反应罐内，盖上反应罐盖然后将焦炭反应罐置入加热炉膛中，将焦炭反应罐的进气管、排气管分别与进气系统与排气系统连接，将测温热电偶插入反应罐热电偶套管内，反应开始时通N2保护，在温度到达1100℃后改通CO2，在1100℃下反应2小时后停止加热并通N2冷却至室温，冷却后取待测焦炭样品称量质量M1；然后将焦炭样品置入I型转鼓中，以20r/min的转速，转600r，取出后用10mm的圆孔筛进行筛分，筛分后称取上物的质量M2；计算焦炭热性能指数(热反应性指数CRI和反应后强度CSR)：焦炭热性能的热反应性指数CRI的计算方法为：CRI＝M前-M1/M前焦炭热性能的反应后强度CSR的计算方法为：CSR＝M1-M2/M1；分别对三批焦炭样品进行检测并计算焦炭热性能指数，结果如下表1和2所示：表1表2由表1和表2数据显示可知，随着PbO附着量的增加，热反应性指数CRI数值逐渐变大，表明焦炭反应性升高；随着PbO附着量的增加，反应后强度CSR数值逐渐变小，表明焦炭反应后强度降低；表明PbO对焦炭反应以及焦炭的溶损反应有正催化作用。本专利技术其他实施方式的技术方案具有与上述相似有益效果。以上详细描述了本专利技术的较佳具体实施方式。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本专利技术的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本专利技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，其特征在于，包括向焦炭中掺杂加入醋酸铅，煮制焦炭得到含有醋酸铅的待测焦炭样品，然后对待测焦炭样品进行升温反应，冷却记录焦炭样品质量，计算焦炭热性能指数；其中，所述升温反应的温度为1100℃，升温反应时间为2小时。

【技术特征摘要】
1.一种检测氧化铅对焦炭热性能影响的方法，其特征在于，包括向焦炭中掺杂加入醋酸铅，煮制焦炭得到含有醋酸铅的待测焦炭样品，然后对待测焦炭样品进行升温反应，冷却记录焦炭样品质量，计算焦炭热性能指数；其中，所述升温反应的温度为1100℃，升温反应时间为2小时。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述焦炭热性能指数为热反应性指数CRI和反应后强度CSR。3.如权利要求1所述方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、待测焦炭样品的制备：称取一定质量M前的焦炭，放入醋酸铅溶液中，加热，取出焦炭烘干至恒重，记录焦炭恒重时的重量M后，得到含有醋酸铅的待测焦炭样品；步骤2、将步骤1得到的含有醋酸铅的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙睿，王雅军，赵永红，江鑫，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15