本發(fā)明涉及鐵礦粉燒結(jié)特性檢測(cè)領(lǐng)域,更具體的說(shuō),涉及一種基于鐵礦粉同化性能的配礦方法。
背景技術(shù):
燒結(jié)工序是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)鏈的重要工序,鐵礦粉作為燒結(jié)生產(chǎn)的主要原料,其性質(zhì)的優(yōu)劣將對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程及燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)造成影響。近年來(lái),隨著優(yōu)質(zhì)鐵礦粉資源越來(lái)越少,價(jià)格越來(lái)越高,鋼鐵企業(yè)為降低生產(chǎn)成本,合理利用礦石資源,一些劣質(zhì)鐵礦粉逐漸被應(yīng)用于燒結(jié)生產(chǎn)中,劣質(zhì)鐵礦粉由于各種性能較差,給燒結(jié)生產(chǎn)帶來(lái)了一定的沖擊。而燒結(jié)優(yōu)化配礦技術(shù)可以在兼顧資源戰(zhàn)略、燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)的同時(shí)降低生鐵成本,近些年被廣泛研究應(yīng)用。
在鐵礦粉燒結(jié)過(guò)程中,燒結(jié)料經(jīng)過(guò)制粒形成準(zhǔn)顆粒結(jié)構(gòu)的小球,其中準(zhǔn)顆粒的外層為細(xì)粒鐵礦粉和熔劑組成的黏附層,內(nèi)層為粗粒核礦石。燒結(jié)過(guò)程中,隨著溫度的升高,黏附層內(nèi)的鐵礦粉與鈣質(zhì)熔劑同化而首先形成熔相,然后熔相逐漸增多,并繼續(xù)同化粗粒核礦石,當(dāng)熔相冷凝時(shí),最終形成非均相結(jié)構(gòu)燒結(jié)礦。
燒結(jié)配礦的目的是為了使燒結(jié)礦的化學(xué)成分和物料性能穩(wěn)定,合乎高爐煉鐵的要求,并使燒結(jié)料具有足夠的透氣性,傳統(tǒng)上的鐵礦粉燒結(jié)配礦研究只注重鐵礦粉化學(xué)成分、粒度組成等常溫性能,例如根據(jù)原料化學(xué)成分進(jìn)行配礦,將品位高的鐵礦粉與品位低的鐵礦粉搭配使用,使混合礦的化學(xué)成分滿足高爐對(duì)燒結(jié)礦的要求,根據(jù)燒結(jié)實(shí)踐情況,這一配礦方式難以達(dá)到當(dāng)前燒結(jié)生產(chǎn)的需求,因此,急需開(kāi)發(fā)出一種新的配礦方法。
經(jīng)檢索,一種配礦及燒結(jié)方法(CN200910253459.1,2009-12-16),用于燒結(jié)包括高硅低鋁鐵礦粉和高鋁低硅鐵礦粉的混合鐵礦料,在所述高硅低鋁鐵礦粉中,TFe占45-55%,SiO2占10-20%,Al2O3小于1.0%;在所述高鋁低硅鐵礦粉中,TFe占60-70%,SiO2小于5%,Al2O3占2.0-4.0%;并且Al2O3/SiO2為0.1-0.35,高硅低鋁鐵礦粉和高鋁低硅鐵礦粉占所述混合鐵礦料重量的比例大于0小于或等于50%并使燒結(jié)礦的鐵品位在50-60%,SiO2占5.0-9.0%,堿度在1.2-2.5。當(dāng)時(shí)該方案僅僅考慮配礦鐵礦粉的元素成分,并不能有效地表征鐵礦粉真正的燒結(jié)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明的目的在于克服目前鐵礦粉的同化溫度檢測(cè)主觀性較大的問(wèn)題,提供一種基于鐵礦粉同化性能的配礦方法,通過(guò)保證混合礦的HTPh=為:1250~1280℃;其中:從而考慮了鐵礦粉的高溫性能,可以在燒結(jié)配礦的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)鐵礦粉同化性互補(bǔ);進(jìn)一步地,可以更好地滿足低溫?zé)Y(jié)技術(shù)條件。
2.技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
本發(fā)明的一種基于鐵礦粉同化性能的配礦方法,保證混合礦的HTPh=為:1250~1280℃;
根據(jù):計(jì)算鐵礦粉的配比ri
HTPh為混合礦的同化溫度;HTPi為單種鐵礦粉的同化溫度;ri為單種鐵礦粉的配比;n為鐵礦粉種類數(shù)量,n≥2;
其中:同化溫度HTPi的檢測(cè)方法:
在加熱的過(guò)程中測(cè)量桿向鐵礦粉試樣施加壓力,檢測(cè)升溫過(guò)程中鐵礦粉試樣的溫度及測(cè)量桿的位移突變,測(cè)量桿發(fā)生位移突變時(shí)的溫度即為單種鐵礦粉的同化溫度HTPi。
優(yōu)選地,當(dāng)鐵礦粉試樣溫度達(dá)到1000~1150℃時(shí),施力機(jī)構(gòu)向鐵礦粉試樣施加壓力。
優(yōu)選地,測(cè)量桿施加的壓力為0.5-20N。
優(yōu)選地,配礦方法具體步驟為:
S100、制備試樣
將鐵礦粉干燥后壓制成鐵礦粉試樣;
S200、檢測(cè)同化溫度
將鐵礦粉試樣放置于檢測(cè)裝置的CaO壓片上;檢測(cè)裝置的加熱單元對(duì)鐵礦粉試樣進(jìn)行加熱,當(dāng)鐵礦粉試樣溫度達(dá)到1000~1150℃時(shí),檢測(cè)裝置的測(cè)量桿向鐵礦粉試樣施加壓力;繼續(xù)升溫的過(guò)程中測(cè)量桿發(fā)生位移突變時(shí)的溫度即為鐵礦粉的同化溫度;
S300、計(jì)算鐵礦粉的配比
根據(jù)計(jì)算鐵礦粉的配比ri。
優(yōu)選地,所述的檢測(cè)裝置包括
加熱單元,該加熱單元內(nèi)設(shè)置有試樣臺(tái),加熱單元用于對(duì)試樣臺(tái)上的鐵礦粉試樣進(jìn)行升溫加熱;
檢測(cè)單元,該檢測(cè)單元包括測(cè)量桿、位移傳感器和施力機(jī)構(gòu);所述測(cè)量桿上設(shè)置有測(cè)溫?zé)犭娕迹摐y(cè)溫?zé)犭娕加糜跈z測(cè)試樣的溫度;施力機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)測(cè)量桿向鐵礦粉試樣施加壓力;位移傳感器用于檢測(cè)測(cè)量桿的位移。
優(yōu)選地,測(cè)量桿與試樣臺(tái)對(duì)應(yīng)設(shè)置,所述測(cè)溫?zé)犭娕嫉臏y(cè)溫端設(shè)置于測(cè)量桿靠近試樣臺(tái)的一端,該測(cè)溫?zé)犭娕加糜跈z測(cè)鐵礦粉試樣的溫度。
優(yōu)選地,所述的測(cè)量桿的底部設(shè)置有試樣施壓部件,該試樣施壓部件的底面面積大于測(cè)量鐵礦粉試樣的橫截面積。
優(yōu)選地,所述的測(cè)溫?zé)犭娕嫉脑O(shè)置有熱電偶水平段,測(cè)溫端設(shè)置于熱電偶水平段的末端,該熱電偶水平段的末端延伸至鐵礦粉試樣的邊緣位置。
優(yōu)選地,所述的試樣臺(tái)頂部設(shè)置有工作平面,CaO壓片設(shè)置于工作平面上。
優(yōu)選地,所述的S200、檢測(cè)同化溫度HTPi具體步驟為:鐵礦粉試樣放置于加熱單元的CaO壓片上;加熱單元對(duì)鐵礦粉試樣進(jìn)行加熱,當(dāng)鐵礦粉試樣溫度達(dá)到1000~1150℃時(shí),施力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)測(cè)量桿向鐵礦粉試樣施加壓力;繼續(xù)升溫過(guò)程中測(cè)溫?zé)犭娕紮z測(cè)鐵礦粉試樣的溫度、位移傳感器檢測(cè)測(cè)量桿的位移突變;測(cè)量桿發(fā)生位移突變時(shí)的溫度即為鐵礦粉的同化溫度HTPi。
3.有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:
(1)本發(fā)明的一種基于鐵礦粉同化性能的配礦方法,通過(guò)保證混合礦的HTPh=為:1250~1280℃;其中:從而考慮了鐵礦粉的高溫性能,可以在燒結(jié)配礦的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)鐵礦粉同化性互補(bǔ),可以更好地滿足低溫?zé)Y(jié)技術(shù)條件;
(2)本發(fā)明的一種基于鐵礦粉同化性能的配礦方法,在檢測(cè)的過(guò)程中通過(guò)加熱單元對(duì)試樣進(jìn)行加熱,并通過(guò)檢測(cè)單元檢測(cè)鐵礦粉在加熱過(guò)程中的位移突變,測(cè)量桿發(fā)生位移突變時(shí)的溫度即為鐵礦粉的同化溫度,準(zhǔn)確、客觀的檢測(cè)出鐵礦粉的同化溫度,從而為鐵礦粉配礦提供了精確的同化溫度參數(shù),為燒結(jié)生產(chǎn)提供可靠的鐵礦粉燒結(jié)性能的數(shù)據(jù)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2的A區(qū)域的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明的一種基于鐵礦粉同化性能的配礦方法的流程圖。
示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
100、加熱單元;110、試樣臺(tái);111、CaO壓片;112、工作平面;113、爐內(nèi)熱電偶;120、加熱爐;
200、檢測(cè)單元;210、測(cè)量桿;211、試樣施壓部件;220、位移傳感器;230、施力機(jī)構(gòu);240、測(cè)溫?zé)犭娕迹?41、熱電偶水平段;242、輔助測(cè)溫桿;243、測(cè)溫端;
300、控制處理單元;
400、鐵礦粉試樣。
具體實(shí)施方式
下文對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述參考了附圖,該附圖形成描述的一部分,在該附圖中作為示例示出了本發(fā)明可實(shí)施的示例性實(shí)施例。盡管這些示例性實(shí)施例被充分詳細(xì)地描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明,但應(yīng)當(dāng)理解可實(shí)現(xiàn)其他實(shí)施例且可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明作各種改變。下文對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的更詳細(xì)的描述并不用于限制所要求的本發(fā)明的范圍,而僅僅為了進(jìn)行舉例說(shuō)明且不限制對(duì)本發(fā)明的特點(diǎn)和特征的描述,以提出執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式,并足以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。因此,本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求來(lái)限定。
下文對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述和示例實(shí)施例可結(jié)合附圖來(lái)更好地理解,其中本發(fā)明的元件和特征由附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。
實(shí)施例1
如圖4所示,本發(fā)明的一種基于鐵礦粉同化性能的配礦方法,具體步驟如下:
S100、制備試樣
本實(shí)施例的鐵礦粉為楊迪粉,將楊迪粉干燥后壓制成鐵礦粉試樣400,將待測(cè)鐵礦粉磨成粒度<0.147μm的細(xì)粉狀,其中200目的通過(guò)率為80%,在105℃下干燥4h,在10MPa壓力下壓制成的鐵礦粉試樣400(其中直徑為高度為5mm);將鐵礦粉試樣400放置在CaO壓片111上方正中央處,保證測(cè)量鐵礦粉試樣400放置的穩(wěn)定性;
S200、檢測(cè)同化溫度HTPi
將楊迪粉的鐵礦粉試樣400放置于加熱單元100的CaO壓片111上;加熱單元100的加熱爐120對(duì)鐵礦粉試樣400進(jìn)行加熱,加熱爐120的升溫速率為10℃/min,當(dāng)鐵礦粉試樣400溫度達(dá)到1000~1150℃時(shí),本實(shí)施例優(yōu)選1100℃,施力機(jī)構(gòu)230驅(qū)動(dòng)測(cè)量桿210向鐵礦粉試樣400施加壓力,試樣施壓部件211對(duì)鐵礦粉試樣400施加恒定壓力為0.5~20N,本實(shí)施例優(yōu)選1N,并記錄此時(shí)的位移量為0;繼續(xù)升溫過(guò)程中,調(diào)整加熱爐120的升溫速率為2℃/min,升溫的過(guò)程中測(cè)溫?zé)犭娕?40檢測(cè)鐵礦粉試樣400的溫度、位移傳感器220檢測(cè)測(cè)量桿210的位移突變,在測(cè)量桿210發(fā)生位移突變時(shí)測(cè)溫?zé)犭娕?40檢測(cè)的溫度為1210℃,位移突變至0.5mm;測(cè)量桿210發(fā)生位移突變時(shí)的溫度即為鐵礦粉的同化溫度HTPi。并控制控制混合礦TFe含量≥58%;SiO2含量:4.5~6%;Al2O3含量:1.5~2.5%。
本發(fā)明的申請(qǐng)人通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究探索,研究發(fā)現(xiàn)鐵礦粉在400-1000℃時(shí)會(huì)發(fā)生固相反應(yīng),并使得鐵礦粉試樣400在固相反應(yīng)之后具有較好的機(jī)械強(qiáng)度,而在400℃之前由于鐵礦粉的強(qiáng)度較差,如果向鐵礦粉試樣400施加壓力,易造成鐵礦粉試樣400損壞或者發(fā)生位移變化而影響后續(xù)檢測(cè);400-1000℃時(shí)由于鐵礦粉的發(fā)生固化反應(yīng)的過(guò)程中會(huì)發(fā)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)的固化或者晶體變形,如果在此處就施加壓力,易造成后續(xù)位移突變檢測(cè)同化溫度的不準(zhǔn)確性;在1000~1150℃時(shí)施加的恒定力較小,在鐵礦粉在同化之前具有較好的機(jī)械強(qiáng)度,并不會(huì)發(fā)生形變或者變形,此時(shí)位移傳感器220基本沒(méi)有測(cè)量到位移變化,位移傳感器220的位置也基本固定下來(lái);當(dāng)達(dá)到同化溫度時(shí),鐵礦粉試樣400和CaO壓片111發(fā)生同化反應(yīng),鐵礦粉試樣400和CaO壓片111界面開(kāi)始生成液相,由于測(cè)量桿210恒定壓力的作用,測(cè)量桿210向下發(fā)生明顯位移突變(即測(cè)量桿210的位置具有較大的位移變化),位移傳感器220檢測(cè)到位移突變,并以該時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的溫度作為被測(cè)鐵礦粉的同化溫度。
傳統(tǒng)的同化溫度測(cè)量方法往往依靠人的肉眼去觀察鐵礦粉何時(shí)發(fā)生同化,很容易造成實(shí)驗(yàn)誤差。如果單種礦和混合礦同化溫度測(cè)量時(shí)存在誤差較大,那么理論計(jì)算的混合礦同化溫度也會(huì)有誤差,這就導(dǎo)致混合礦的同化溫度理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值之間的誤差進(jìn)一步加大。
鐵礦粉基礎(chǔ)性能研究來(lái)合理搭配使用不同鐵礦粉就顯示出其優(yōu)越性,能夠大量節(jié)省人力物力資料,提高工作效率。其中,鐵礦粉的同化性是鐵礦粉燒結(jié)基礎(chǔ)特性之一,即鐵礦粉與CaO反應(yīng)的能力,它表征的是鐵礦粉在燒結(jié)過(guò)程生成液相的難易程度。根據(jù)熱力學(xué)理論可知,如果鐵礦粉的同化溫度越低,其在燒結(jié)時(shí)越容易反應(yīng)形成液相,對(duì)于非均質(zhì)燒結(jié)礦而言,基于對(duì)燒結(jié)礦的固結(jié)和燒結(jié)料層透氣性的考慮,并不希望作為核礦石的粗粒礦石過(guò)分熔化,以避免起固結(jié)骨架作用的核礦石減少以及燒結(jié)料層透氣性惡化而影響燒結(jié)礦的質(zhì)量和產(chǎn)量。因此,在優(yōu)化配礦過(guò)程中,希望將同化性好的鐵礦粉與同化性差的鐵礦粉搭配使用,使混合礦的同化性處于適宜區(qū)間,從而提高燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量。但是,對(duì)于鐵礦粉同化溫度的檢測(cè)還沒(méi)有專門的檢測(cè)設(shè)備,亟需開(kāi)發(fā)出一種專門應(yīng)用于鐵礦粉同化溫度檢測(cè)的裝置。
目前對(duì)于鐵礦粉最低同化溫度的測(cè)量,在文獻(xiàn)《鐵礦粉與CaO同化能力的試驗(yàn)研究》(吳勝利,劉宇,杜建新,等.北京科技大學(xué)學(xué)報(bào),2002,24(3):258-261)中提出同化性檢測(cè)方法是:將磨細(xì)的鐵礦粉和分析純CaO試劑壓餅,將鐵礦粉小餅試樣放置于CaO小餅試樣上,放進(jìn)一種微型燒結(jié)裝置中按照一定升溫制度對(duì)試樣進(jìn)行加熱,判斷鐵礦粉同化特性的方法是以鐵礦粉小餅與CaO小餅接觸面上生成略大于鐵礦粉小餅一圈的化合物為同化特征,以達(dá)到此同化特征的溫度為鐵礦粉的最低同化溫度,并以此評(píng)價(jià)鐵礦粉同化特性的優(yōu)劣。該實(shí)驗(yàn)方法必須通過(guò)嘗試不同溫度的試驗(yàn)后才能判斷其最低同化溫度,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,人為操作因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生不可避免的影響,且是通過(guò)肉眼判斷其最低同化溫度;不僅準(zhǔn)確性較差,而且檢測(cè)過(guò)程中人為的主觀性較強(qiáng)。
由于同化過(guò)程中的液相生成是始于CaO與鐵礦粉的固相反應(yīng)生成的低熔點(diǎn)化合物,在同化反應(yīng)開(kāi)始時(shí),低熔點(diǎn)化合物生成量較少,而且由于低熔點(diǎn)化合物的流動(dòng)性較差,鐵礦粉試樣400的變形程度很?。划?dāng)同化過(guò)程剛剛開(kāi)始時(shí),很難通過(guò)觀察的方法確定鐵礦粉是否發(fā)生同化;當(dāng)發(fā)生明顯的形變時(shí),此時(shí)檢測(cè)得到的溫度已經(jīng)超過(guò)了鐵礦粉實(shí)際最低的同化溫度,因此影響了鐵礦粉同化溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。本發(fā)明創(chuàng)造性提出的通過(guò)基于測(cè)量桿210發(fā)生位移突變檢測(cè)同化溫度的方法,在對(duì)試樣進(jìn)行施壓的狀態(tài)下,檢測(cè)試樣的形狀變化,并基于試樣施壓狀態(tài)的形狀變化,判斷鐵礦粉的同化溫度,實(shí)現(xiàn)了鐵礦粉同化溫度的準(zhǔn)確、客觀的檢測(cè);相對(duì)于僅通過(guò)肉眼或圖像分析系統(tǒng)觀察鐵礦粉試樣400與CaO壓片111之間出現(xiàn)潤(rùn)濕角等形變來(lái)判斷鐵礦粉同化溫度方法,提高了同化溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性、檢測(cè)效率高,為燒結(jié)生產(chǎn)提供可靠鐵礦粉燒結(jié)性能的數(shù)據(jù)。
按照上述方法依次檢測(cè)出楊迪粉、金布巴粉、羅布河粉卡粉、巴西粉、圖巴朗粉和加拿大粉的同化溫度HTPi如表1所示,單種鐵礦粉的化學(xué)成分如表2所示,此中所采用的鐵礦粉僅僅為示例,并不是限定,同時(shí)也可以采用其他鐵礦粉進(jìn)行配礦。
表1單種鐵礦粉的同化溫度
表2單種鐵礦粉的化學(xué)成分/%
S300、計(jì)算鐵礦粉的配比
按照如下公式進(jìn)行配礦,并保證混合礦的HTPh=為:1250~1280℃;
其中:
HTPh為混合礦的同化溫度;HTPi為單種鐵礦粉的同化溫度;ri為單種鐵礦粉的配比;n為鐵礦粉種類數(shù)量,n≥2,本實(shí)施例n=7;并得到配比如表3所示,與此同時(shí)考慮混合礦TFe含量、SiO2含量、Al2O3含量,計(jì)算得到TFe含量為:60.63%,SiO2含量:5.16%,Al2O3含量1.99%,符合配礦方案。實(shí)施例1的性能指標(biāo)如表4所示。
表3實(shí)施例1單種鐵礦粉的配比
基于同化溫度的鐵礦粉的配礦方法,可以在燒結(jié)配礦的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)鐵礦粉同化性互補(bǔ),以求更好地滿足低溫?zé)Y(jié)技術(shù)條件,提高了燒結(jié)的指標(biāo)和燒結(jié)礦的冶金性能,為燒結(jié)生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支持。
表4實(shí)施例1的性能指標(biāo)
結(jié)合圖1、圖2和圖3,本實(shí)施例的檢測(cè)鐵礦粉同化溫度的裝置,包括加熱單元100和檢測(cè)單元200;其中加熱單元100包括試樣臺(tái)110和加熱爐120,試樣臺(tái)110設(shè)置于加熱爐120內(nèi),加熱單元100用于對(duì)試樣臺(tái)110上的鐵礦粉試樣400進(jìn)行升溫加熱;加熱爐120通過(guò)電加熱絲對(duì)試樣臺(tái)110上的鐵礦粉試樣400進(jìn)行升溫加熱(如圖1所示),當(dāng)然加熱爐120也可以通過(guò)其他方式進(jìn)行加熱,例如:紅外加熱等。
檢測(cè)單元200包括測(cè)量桿210、位移傳感器220和施力機(jī)構(gòu)230;測(cè)量桿210的頂部與施力機(jī)構(gòu)230相連,施力機(jī)構(gòu)230用于驅(qū)動(dòng)測(cè)量桿210向鐵礦粉試樣400施加壓力;測(cè)量桿210的底部設(shè)置有試樣施壓部件211,該試樣施壓部件211的底面面積大于測(cè)量試樣的橫截面積,所述測(cè)量試樣即為鐵礦粉試樣400,本實(shí)施例試樣施壓部件211的底面直徑為
測(cè)量桿210上設(shè)置有測(cè)溫?zé)犭娕?40,該測(cè)溫?zé)犭娕?40設(shè)置于測(cè)量桿210的內(nèi)部,測(cè)溫?zé)犭娕?40的測(cè)溫端243設(shè)置于測(cè)量桿210靠近試樣臺(tái)110的一端,該測(cè)溫?zé)犭娕?40用于檢測(cè)鐵礦粉試樣400的溫度。位移傳感器220用于檢測(cè)測(cè)量桿210的位移突變,該位移傳感器220為高精度的光柵位移傳感器,進(jìn)而準(zhǔn)確的檢測(cè)出測(cè)量桿210的位移突變。并采集得到測(cè)量桿210發(fā)生位移突變時(shí)的溫度,該溫度即為鐵礦粉的同化溫度。
本實(shí)施例的測(cè)量桿210與試樣臺(tái)110對(duì)應(yīng)設(shè)置,即測(cè)量桿210的軸心與試樣臺(tái)110的軸心在同一條直線上;試樣臺(tái)110頂部設(shè)置有工作平面112,CaO壓片111設(shè)置于工作平面112上,CaO壓片111設(shè)置于工作平面112的中央部位,該CaO壓片111用于放置鐵礦粉試樣400,CaO壓片111在高溫條件下與鐵礦粉發(fā)生同化反應(yīng),CaO壓片111的加工方法為:用天平稱量2g純度為98.0%的CaO粉末,在20MPa壓力下壓制成的CaO壓片111。工作平面112平行于試樣施壓部件211的底面,使得鐵礦粉試樣400在工作平面112與試樣施壓部件211之間受力更均勻,提高位移突變檢測(cè)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而提高同化溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
鐵礦粉同化溫度的檢測(cè)方法:為在加熱的過(guò)程中測(cè)量桿210向鐵礦粉試樣400施加壓力,檢測(cè)升溫過(guò)程中鐵礦粉試樣400的溫度及測(cè)量桿210的位移突變,測(cè)量桿210發(fā)生位移突變時(shí)的溫度即為鐵礦粉的同化溫度。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1,不同之處在于:
其中αi為配比ri的權(quán)重系數(shù);
當(dāng)HTPi≤1220℃,αi=0.95~0.98,此處本實(shí)施例取0.98;1220℃<HTPi≤1310℃,αi=1;1310℃<HTPi時(shí),αi=1.02~1.05,此處本實(shí)施例取1.02;本實(shí)施例的單種鐵礦粉的配比如表5所示。與此同時(shí)考慮混合礦TFe含量、SiO2含量、Al2O3含量,計(jì)算得到TFe含量為:60.30%,SiO2含量:5.20%,Al2O3含量1.91%,符合配礦方案。
實(shí)施例2的性能指標(biāo)如表6所示?;谕瘻囟鹊蔫F礦粉的配礦方法,可以在燒結(jié)配礦的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)鐵礦粉同化性互補(bǔ),以求更好地滿足低溫?zé)Y(jié)技術(shù)條件,提高了燒結(jié)的指標(biāo)和燒結(jié)礦的冶金性能,為燒結(jié)生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支持。
表5實(shí)施例2單種鐵礦粉的配比
表6實(shí)施例2的性能指標(biāo)
實(shí)施例3
本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1,不同之處在于:測(cè)溫?zé)犭娕?40的設(shè)置有熱電偶水平段241,測(cè)溫端243設(shè)置于熱電偶水平段241的末端(如圖2所示),該熱電偶水平段241設(shè)置于試樣施壓部件211內(nèi),測(cè)溫端243位于試樣施壓部件211的邊緣位置,即熱電偶水平段241的末端延伸至鐵礦粉試樣400的邊緣位置,測(cè)溫?zé)犭娕?40的測(cè)溫端243靠近鐵礦粉試樣400的邊緣位置,從而提高了鐵礦粉試樣400周圍溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而提高了鐵礦粉同化溫度HTPi檢測(cè)的準(zhǔn)確性,為燒結(jié)生產(chǎn)提供可靠鐵礦粉燒結(jié)性能的數(shù)據(jù)。
實(shí)施例4
本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1,不同之處在于:測(cè)溫端243與輔助測(cè)溫桿242相連,輔助測(cè)溫桿242設(shè)置于試樣施壓部件211的邊緣位置,且輔助測(cè)溫桿242沿豎直方向設(shè)置;輔助測(cè)溫桿242與鐵礦粉試樣400邊緣的距離為L(zhǎng),則1mm<L<2mm,本實(shí)施例L=1.5mm,該輔助測(cè)溫桿242的材料為碳化硅;輔助測(cè)溫桿242與鐵礦粉試樣400邊緣平行設(shè)置,輔助測(cè)溫桿242的底部與CaO壓片111表面接觸。本實(shí)施例的輔助測(cè)溫桿242靠近鐵礦粉試樣400邊緣,使得輔助測(cè)溫桿242可迅速的將鐵礦粉試樣400在豎直維度的溫度傳遞至測(cè)溫?zé)犭娕?40,使得測(cè)溫?zé)犭娕?40直接檢測(cè)得到鐵礦粉試樣400所處區(qū)域的平均溫度,從而提高了同化溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性,從而為后續(xù)的鐵礦粉配礦提供優(yōu)良的配礦基礎(chǔ)。
此外,加熱單元100的加熱爐120內(nèi)設(shè)置有試樣臺(tái)110,試樣臺(tái)110頂部設(shè)置有工作平面112,該工作平面112位于加熱爐120的中部區(qū)域,該中部區(qū)域?yàn)楹銣貐^(qū)域。從而保證鐵礦粉試樣400處于相對(duì)恒定的檢測(cè)溫度下,避免鐵礦粉試樣400在不同位置處的溫度差異,提高了同化溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性和客觀性。
實(shí)施例5
本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1,不同之處在于:還包括控制處理單元300,加熱單元100和檢測(cè)單元200與控制處理單元300相連,控制處理單元300包括溫度控制模塊、施力控制模塊和信息采集模塊,溫度控制模塊用于控制加熱單元100的升溫過(guò)程,溫度控制模塊可以調(diào)節(jié)加熱單元100的升溫速率;
控制處理單元300的施力控制模塊用于控制施力機(jī)構(gòu)230,從而控制測(cè)量桿210向鐵礦粉試樣400施加恒定壓力;信息采集模塊用于采集和處理用于處理位移傳感器220的位移信號(hào)和施力機(jī)構(gòu)230的壓力信號(hào)。從而實(shí)現(xiàn)了鐵礦粉同化溫度HTPi的自動(dòng)化檢測(cè),提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
實(shí)施例6
本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1,不同之處在于:試樣施壓部件211的底部也設(shè)置有一層CaO壓片111,在檢測(cè)的過(guò)程中試樣施壓部件211底部的CaO壓片111與鐵礦粉試樣400的頂部接觸,從而實(shí)現(xiàn)了鐵礦粉試樣400在加熱的過(guò)程中,同時(shí)與上部和下部的CaO壓片111同時(shí)反應(yīng),在升溫的過(guò)程中向鐵礦粉試樣400施加壓力,當(dāng)鐵礦粉發(fā)生同化時(shí),突變效果更明顯,進(jìn)而提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
試樣臺(tái)110上設(shè)置有爐內(nèi)熱電偶113(如圖3所示),該爐內(nèi)熱電偶113用于檢測(cè)鐵礦粉試樣400底部的溫度,從而用于與測(cè)溫?zé)犭娕?40的結(jié)果進(jìn)行對(duì)應(yīng)和修正,提高了溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
在上文中結(jié)合具體的示例性實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明。但是,應(yīng)當(dāng)理解,可在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種修改和變型。詳細(xì)的描述和附圖應(yīng)僅被認(rèn)為是說(shuō)明性的,而不是限制性的,如果存在任何這樣的修改和變型,那么它們都將落入在此描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外,背景技術(shù)旨在為了說(shuō)明本技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)狀和意義,并不旨在限制本發(fā)明或本申請(qǐng)和本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域。
更具體地,盡管在此已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例,但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例,而是包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)前面的詳細(xì)描述可認(rèn)識(shí)到的經(jīng)過(guò)修改、省略、例如各個(gè)實(shí)施例之間的組合、適應(yīng)性改變和/或替換的任何和全部實(shí)施例。權(quán)利要求中的限定可根據(jù)權(quán)利要求中使用的語(yǔ)言而進(jìn)行廣泛的解釋,且不限于在前述詳細(xì)描述中或在實(shí)施該申請(qǐng)期間描述的示例,這些示例應(yīng)被認(rèn)為是非排他性的。例如,在本發(fā)明中,術(shù)語(yǔ)“優(yōu)選地”不是排他性的,這里它的意思是“優(yōu)選地,但是并不限于”。在任何方法或過(guò)程權(quán)利要求中列舉的任何步驟可以以任何順序執(zhí)行并且不限于權(quán)利要求中提出的順序。因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)僅由所附權(quán)利要求及其合法等同物來(lái)確定,而不是由上文給出的說(shuō)明和示例來(lái)確定。