一种硅铁生产用兰炭机械强度的测定方法技术

本发明专利技术涉及硅铁生产领域，具体涉及一种兰炭机械强度测定方法，步骤分为：取样、样品制备、测试、结果计算，其中结果相对标准偏差(RSD)小于10％。本发明专利技术的优点：区别于国标焦炭强度采用转鼓测试方法，具有取样量小，重复性好，操作方便的特点，便于现场应用。

【技术实现步骤摘要】
一种硅铁生产用兰炭机械强度的测定方法
本专利技术涉及硅铁生产
，具体涉及一种硅铁生产用兰炭机械强度的测定方法。
技术介绍
兰炭又称半焦、焦粉，是利用神府煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的，兰炭结构为块状，粒度一般在3mm以上，颜色呈浅黑色，作为一种新型的炭素材料，以其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低的特性，已逐步取代冶金焦而广泛运用于电石、铁合金、硅铁、碳化硅等产品的生产，成为一种不可替代的炭素材料。多年生产实践表明，以兰炭为还原剂生产硅铁，具有降耗、增产及提高产品质量的显著优点。但在兰炭的认识上存在较大的误区，尤其是兰炭产品标准的缺失，兰炭机械强度一直没有引起足够重视，致使兰炭产品不能物尽其用，造成了较大的浪费。例如硅铁生产上采用摔打、脚踩的方式衡量兰炭强度的高低，来进行兰炭的搭配用于硅铁生产。由于缺少机械强度的测定方法，难以量化指导生产，因而使用效果与预期效果偏差较大，出现矿热炉炉况不佳时难以有效的评价、分析问题所在，带来了极大的经济损失和能源浪费。目前兰炭产品标准有两个：一个是参考标准，即YB/T034-1992《铁合金用焦炭》；一个是国标，即GB/％25211-2010《兰炭产品技术条件》。在《铁合金用焦炭》标准中虽没有强度指标，但从铁合金焦的来源就可知道其大体强度范围。《兰炭产品技术条件》标准中没有强度指标是受上述第一个标准的影响，目前还空缺评价兰炭机械强度的方法。中国专利技术专利CN102455308B公开了块煤机械强度试验的试验方法，具体为目前块煤机械强度试验方法:取5kg粒度为20～31.5mm块煤样品,在1/5米库姆转鼓中转100转后,筛分计算10mm以上和2mm以下占入转鼓量的百分率,分别表示为MS+10和MS-3。块煤机械强度的另外一种评价方法是落下试验，取2kg大于15mm块煤样品，经过5米4次落下，筛分计算小于6mm百分比例；但是以上两种方法取样较多，不便于大生产中现场应用，且方法精密度不够高，有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种硅铁生产用兰炭机械强度的测定方法，该方法重复性好精密度高，取样简单，便于大生产现场应用。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种兰炭机械强度测定方法，步骤为：S1：取兰炭原料样品，筛分，得8-13mm的兰炭样品；S2：测试：(1)分别称取等质量的兰炭样品置于球磨装置1和球磨装置2中，分别记作m总-1、m总-2，并在球磨装置1和球磨装置2中放入磨球；(2)设置球磨装置自转速度为280-300r/min，公转与自转的转速比为1：1-4，开始球磨；(3)球磨结束后，将球磨后兰炭样品筛分，称量球磨后8-13mm的样品质量，记作m8-1、m8-2；S3：结果计算如下：兰炭的机械强度按下式计算：式中：R8——粒度为8～13mm所占比率；m总-1——球磨装置1放入兰炭样品的总质量；m总-2——球磨装置2放入兰炭样品的总质量；m8-1——球磨装置1处理后8～13mm的样品质量；m8-2——球磨装置2处理后8～13mm的样品质量；以R8数值作为兰炭机械强度表征。优选地，所述的R8数值相对标准偏差(RSD)小于10％。优选地，所述自转为顺时针转动，所述公转为360度顺时针翻转。优选地，所述球磨结束为球磨4-6min后，停止球磨。优选地，所述步骤还包括在S1步骤之前进行取样，所述取样包括如下操作：首先从兰炭原料堆中至少4个不同部分各取样600g以上的兰炭，混合均匀得混合物，然后将混合物卸落为椎体，最后围绕条状锥体高度2/3至1/2处进行取样，内外各取至少2个点，得兰炭原料样品。优选地，所述取样时用冰铲插入料堆，每冰铲取样量300-400g，取样时避免选取有浇水现象的兰炭。优选地，所述S1步骤包括：取兰炭原料样品1500-1600g，筛分选取8～13mm的样品，缩分至280-320g备用。优选地，S2中所述称取等质量的兰炭样品为称取280-320g兰炭样品。优选地，S2中所述称取等质量的兰炭样品为称取140-160g兰炭样品；所述磨球为氧化铝磨球，所述氧化铝磨球的数量为5-8个；优选地，所述磨球的直径为20mm。优选地，所述S2的测试采用PL-2L球磨机，所述球磨装置1和球磨装置2为对位球磨罐。优选地，所述PL-2L球磨机的传动比设定为0.38，公、自转总成翻转周期为0.8-1.2min。优选地，在所述PL-2L球磨机启动时，设置加速时间为4-6s，加速速率从0.5Hz到50Hz；在PL-2L球磨机停止时，设定减速时间为4-6s，加速速率从50Hz到0.5Hz。优选地，一种兰炭机械强度测定方法，步骤为：S1：取样：人工方式采用冰铲取样，每车取4个点，每个点取2～3铲，总量不少于2500g，卸车后，围绕卸落原料的自然条状锥体高度2/3至1/2处进行取样，内外两侧各取2个点，取样时用冰铲刮去表层部位，平而深插入料堆，不可只取表层部分，取样时避免选取有浇水现象的兰炭；S2：取兰炭样品1500g，筛分选取8～13mm的样品(不使用大块颗粒破碎至所需粒度)，缩分至300g备用；S3：测试：(1)接通PL-2L球磨机电源，并设置自转速度为300r/min，转速比(公转：自转)为1：2；(2)分别准确称取150g(精确到0.1g)置于1#、2#对位球磨罐中，分别记作m总-1、m总-2，并在球磨罐中各放入7个直径为20mm的氧化铝磨球；(3)确认转筒安装牢固，盖上保护罩，开启翻转按钮，点击RUN并开始计时；(4)样品球磨5min后，点击STOP关闭球磨机，待转动停止时取出样品采用标准筛筛分，称量8～13mm的样品质量记作m8-1、m8-2；四、结果计算：兰炭的机械强度按下式计算，结果保留三位小数；式中：R8——粒度为8～13mm所占比率(1#、2#球磨罐平均值)；m总-1——1#球磨罐放入样品的总质量；m总-2——2#球磨罐放入样品的总质量；m8-1——1#球磨罐处理后8～13mm筛余的质量；m8-2——2#球磨罐处理后8～13mm筛余的质量；以R8数值作为兰炭机械强度表征，R8越大，兰炭机械强度越高。所述的PL-2L球磨机为卓的仪器设备(上海)有限公司制造的全方位行星式球磨机；所述的PL-2L球磨机设置，加速时间为5s(从启动0.5Hz到50Hz的时间)，减速时间为5s(从启动50Hz到0.5Hz的时间)，传动比设定值为0.38，公、自转总成翻转周期为1min；所述的R8数值相对标准偏差(RSD)小于10％。本专利技术的PL-2L球磨机为全方位行星式球磨机，在一转盘上装有4个球磨罐，可同时测量两种兰炭的机械强度，当转盘转动时，球磨罐在绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兰炭机械强度的测定方法，其步骤包括：/nS1：取兰炭原料样品，筛分，得8-13mm的兰炭样品；/nS2：测试：/n(1)分别称取等质量的兰炭样品置于球磨装置1和球磨装置2中，分别记作m

【技术特征摘要】
1.一种兰炭机械强度的测定方法，其步骤包括：
S1：取兰炭原料样品，筛分，得8-13mm的兰炭样品；
S2：测试：
(1)分别称取等质量的兰炭样品置于球磨装置1和球磨装置2中，分别记作m总-1、m总-2，并在球磨装置1和球磨装置2中放入磨球；
(2)设置球磨装置自转速度为280-300r/min，公转与自转的转速比为1：1-4，开始球磨；
(3)球磨结束后，将球磨后兰炭样品筛分，称量球磨后8-13mm的样品质量，记作m8-1、m8-2；
S3：结果计算如下：
兰炭的机械强度按下式计算：



式中：
R8——粒度为8～13mm所占比率；
m总-1——球磨装置1放入兰炭样品的总质量；
m总-2——球磨装置2放入兰炭样品的总质量；
m8-1——球磨装置1处理后8～13mm的样品质量；
m8-2——球磨装置2处理后8～13mm的样品质量；
以R8数值作为兰炭机械强度表征。


2.根据权利要求1所述的兰炭机械强度测定方法，其特征在于，所述的R8数值相对标准偏差RSD％小于10％；优选地，所述自传为顺时针转动，所述公转为360度顺时针翻转。


3.根据权利要求1所述的兰炭机械强度测定方法，其特征在于，所述球磨时间为4-6min。


4.根据权利要求1所述的兰炭机械强度的测定方法，其特征在于，所述步骤还包括在S1步骤之前进行取样，所述取样包括如下操作：首先从兰炭原料堆中至少4个不同部分各取样600g以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤仑，解荣永，邸俊明，牛强，
申请(专利权)人：内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15