一种高炉渣脱硫排碱能力的检测方法及检测机构和检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高炉渣脱硫排碱能力的检测方法及检测机构和检测装置，检测方法包括以下步骤：S1.制备含硫铁：以现场生铁和FeS试剂作为原料，熔炼后浇铸制备含硫铁；S2.制备含碱渣：以现场高炉渣的成分为基准，称量原料试剂配置含碱渣，加热熔融，冷却后制备得到含碱渣，并检测含碱渣中碱金属含量；S3.进行渣

【技术实现步骤摘要】
一种高炉渣脱硫排碱能力的检测方法及检测机构和检测装置


[0001]本专利技术涉及高炉炼铁的
，具体为一种高炉渣脱硫排碱能力的检测方法及检测机构和检测装置。

技术介绍

[0002]高炉是生产铁水的主要方法，入炉原料铁矿石、烧结矿、球团矿、焦炭和煤均可带入硫和碱金属等杂质，其中，铁矿石还原时硫主要进入铁水，在铁水炼钢阶段对钢的质量影响极大。为了避免硫对后续炼钢造成不利影响，需要将高炉铁水中的硫提前脱除，因此，高炉炼铁脱硫是生产合格铁水的重要要求。此外，由于高炉原料中含有多种形式的碱金属的化合物，如钾、钠的化合物，在高炉中被还原后，金属蒸汽随煤气上升，随着温度的下降，又被氧化后附着在炉料表面下降，形成碱金属在高炉内的富集，产生焦炭破损、球团矿膨胀、烧结矿粉化、炉壁结瘤和耐火材料腐蚀等危害，影响高炉正常生产。
[0003]在实际生产过程中，由于高炉炼铁原料用量大且来源相对稳定，含杂质低的原料成本过高，因而，无法通过调整原料品位降低入炉原料中硫和碱金属总量。目前，利用高炉渣从铁水脱硫、从高炉脱碱金属是唯一的可行方式。然而，随着近年来对高炉炼铁行业减少CO2排放的要求日趋严格，原料中铁品位增加，渣量降低，导致炉渣脱硫、排碱的负担加重，使得通过改变炉渣性质及操作条件来提升高炉渣脱硫排碱能力的要求更为迫切，目前，众多研究者尝试通过实验研究评价高炉渣脱硫排碱能力的方法，以实现为实际高炉生产提供指导作用的目的。公开号为CN102279203A的专利申请文件提出了一种利用气
‑
渣平衡技术测定高炉渣硫化钾容量的方法评价渣的脱硫排碱能力，然而，该方法测定的是理想状态下的渣中溶解硫和钾的能力，没有考虑实际高炉中的渣金反应条件以及反应没有达到平衡的动力学因素影响，同时，也没有包括高炉中钠的行为，因此，该方法与实际生产过程中高炉渣脱硫排碱的能力并不完全贴合。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高炉渣脱硫排碱能力的检测方法及检测机构和检测装置，能够最大程度下模拟高炉炼铁实际生产过程中的高炉渣脱硫排碱行为，得出的结论更加贴合高炉炼铁的实际生产过程，更加直观和准确的检测高炉渣的脱硫排碱能力。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种高炉渣脱硫排碱能力的检测方法，采用以下技术方案：
[0006]一种高炉渣脱硫排碱能力的检测方法，具体包括以下步骤：
[0007]S1.制备含硫铁：以现场生铁和FeS试剂作为制备所述含硫铁的原料，以所述含硫铁设定的硫含量为基准，称量配置所述原料，并将所述原料熔炼后进行浇铸，制备得到所述含硫铁；
[0008]S2.制备含碱渣：以现场高炉渣的成分为基准，称量原料试剂配置含碱渣，加热使得所述含碱渣的原料试剂熔融，冷却后，制备得到所述含碱渣，并检测所述含碱渣中碱金属
含量；
[0009]S3.进行渣
‑
金反应：将制备得到的所述含硫铁和所述含碱渣置于检测装置的检测机构内，进行升温反应，反应结束后冷却，分离渣金，得到终渣和铁，并检测所述终渣中的碱金属含量和铁中的硫含量。
[0010]可选的，步骤S3中，现场渣的排碱率Y的计算公式为：Y＝1
‑
R1＝1
‑
R/T；
[0011]其中，R1为现场渣中碱金属变化率，T为经验转化系数；
[0012]R为实验渣中碱金属变化率，计算公式为：R＝((含碱渣中氧化钠+氧化钾的百分比)
‑
(终渣中氧化钠+氧化钾的百分比))/(含碱渣中氧化钠+氧化钾的百分比)
╳
100％。
[0013]步骤S3中，T以220kg/t渣量作为转化基准，T＝实验渣中碱金属的变化率R
220
/现场渣中碱金属的变化率R1
220
，现场渣中碱金属的变化率R1
220
＝1
‑
Y
220
，Y
220
为现场两个或两个以上高炉全年平均排碱率的平均值。
[0014]第二方面，本专利技术提供一种高炉渣脱硫排碱能力的检测机构，用于前述的高炉渣脱硫排碱能力的检测方法，所述检测机构包括上层坩埚和下层坩埚，所述上层坩埚堆叠于所述下层坩埚的上方，且所述上层坩埚与所述下层坩埚转动连接，所述上层坩埚的底部设置有滴落孔，所述上层坩埚和下层坩埚的连接处设置有可转动开合的排气口。
[0015]可选的，所述上层坩埚中间位置设置有驱动所述上层坩埚能够相对于所述下层坩埚转动的驱动轴，所述下层坩埚的底部设置有用以和安装座卡接固定的两个以上的卡接部，所述安装座用以将所述检测机构安装于检测装置中。
[0016]可选的，所述排气口开设于所述下层坩埚的上端，所述上层坩埚的底部边缘向下延伸形成有间隔设置的遮挡部，所述遮挡部用于闭合所述排气口。
[0017]第三方面，本专利技术提供一种高炉渣脱硫排碱能力的检测装置，包括立式管式炉、安装座以及前述的检测机构，所述检测机构通过所述安装座放置于所述立式管式炉的恒温区中。
[0018]可选的，所述立式管式炉的刚玉管的上下端部通过法兰组件密封，所述安装座由下端部的所述法兰组件的底部开口伸入所述刚玉管中，并通过端封套筒与所述下端部的法兰组件固定连接。
[0019]可选的，所述安装座的底部形成法兰边，所述法兰边设置两个以上的定位凸起，所述下端部的法兰组件的底部设置与所述定位凸起相适配的定位凹槽。
[0020]可选的，上层坩埚的驱动轴从所述刚玉管上端部的法兰组件中伸出，并通过联轴器与步进电机的转动轴同轴固定连接，所述步进电机由定时器编程驱动。
[0021]综上所述，本专利技术具有以下至少一种有益效果：
[0022]1.本专利技术提供的一种高炉渣脱硫排碱能力的检测方法，提出了一种模拟现场高炉炼铁时高炉内渣
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金反应测定高炉渣脱硫排碱能力的方法，以反应后铁水含硫和终渣含氧化钠、氧化钾定量评价渣性质对脱硫排碱的影响。本专利技术理论科学，方法简单，重现性好，可以根据实验所得为高炉的实际生产提供基础数据及定量的为实际生产提出改善措施和渣系优化方案，确保高炉铁水中的S含量保持稳定及高炉的平稳运行。本专利技术提供的现场渣排碱率的计算公式，能够简洁、直观、真实地模拟现场渣的排碱效果。
[0023]2.本专利技术提供的一种高炉渣脱硫排碱能力的检测机构，检测机构包括上层坩埚和下层坩埚，上层坩埚堆叠于下层坩埚的上方，且上层坩埚与下层坩埚转动连接，上层坩埚的
底部设置有滴落孔，上层坩埚和下层坩埚的连接处设置有可转动开合的排气口，利用特定结构的双层坩埚，通过控制排气口的开合调节渣
‑
金反应过程的气氛，更加直观、真实、可控地模拟了现场高炉炼铁的过程，并且进一步提高了渣
‑
金的反应效率。
[0024]3.本专利技术提供的一种高炉渣脱硫排碱能力的检测装置，包括立式管式炉、安装座以及检测机构，能够适应于常规的立式管式炉，应用广泛，适宜推广。本专利技术提供的检测装置，利用带有定时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉渣脱硫排碱能力的检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1.制备含硫铁：以现场生铁和FeS试剂作为制备所述含硫铁的原料，以所述含硫铁设定的硫含量为基准，称量配置所述原料，并将所述原料熔炼后进行浇铸，制备得到所述含硫铁；S2.制备含碱渣：以现场高炉渣的成分为基准，称量原料试剂配置含碱渣，加热使得所述含碱渣的原料试剂熔融，冷却后，制备得到所述含碱渣，并检测所述含碱渣中碱金属含量；S3.进行渣
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金反应：将制备得到的所述含硫铁和所述含碱渣置于检测装置的检测机构内，进行升温反应，反应结束后冷却，分离渣金，得到终渣和铁，并检测所述终渣中的碱金属含量和铁中的硫含量。2.根据权利要求1所述的高炉渣脱硫排碱能力的检测方法，其特征在于，步骤S3中，现场渣的排碱率Y的计算公式为：Y＝1
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R1＝1
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R/T；其中，R1为现场渣中碱金属变化率，T为经验转化系数；R为实验渣中碱金属变化率，计算公式为：R＝((含碱渣中氧化钠+氧化钾的百分比)
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(终渣中氧化钠+氧化钾的百分比))/(含碱渣中氧化钠+氧化钾的百分比)
╳
100％。3.根据权利要求2所述的高炉渣脱硫排碱能力的检测方法，其特征在于，步骤S3中，T以220kg/t渣量作为转化基准，T＝实验渣中碱金属的变化率R
220
/现场渣中碱金属的变化率R1
220
，现场渣中碱金属的变化率R1
220
＝1
‑
Y
220
，Y
220
为现场两个或两个以上高炉全年平均排碱率的平均值。4.一种高炉渣脱硫排碱能力的检测机构，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宝军，廖金发，徐磊，青格勒吉日格乐，程相逢，徐萌，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司技术研究院，
类型：发明
国别省市：