一种烧结矿综合强度的检测方法

一种烧结矿综合强度的检测方法
【专利摘要】本发明提供了一种烧结矿综合强度的检测方法，属于炼铁生产【技术领域】。该方法包括：首先筛分得到烧结矿的粒度，然后在显微镜下分别测得到不同粒级烧结矿中赤铁矿的体积百分比值、磁铁矿的体积百分比值、铁酸钙的体积百分比值和玻璃相的体积百分比值，利用显微硬度仪分别测量得到赤铁矿的硬度值、磁铁矿的硬度值、铁酸钙的硬度值和玻璃相的硬度值；根据赤铁矿的体积百分比值、磁铁矿的体积百分比值、铁酸钙的体积百分比值、玻璃相的体积百分比值、赤铁矿的硬度值、磁铁矿的硬度值、铁酸钙的硬度值和所述玻璃相的硬度值，计算得到烧结矿的综合强度，本发明根据烧结矿矿样内各种矿物的含量，更具代表性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于炼铁生产【技术领域】，特别涉及一种烧结矿综合强度的检测方法。 一种烧结矿综合强度的检测方法

【背景技术】
[0002] 作为高炉主要入炉原料之一，烧结矿的强度对于高炉顺行，生产率等都有着重要 影响。目前烧结矿的强度大多是通过"烧结矿转鼓强度"来测量和评价的，转鼓强度在宏观 上反映了烧结矿在高炉内的冷态强度。
[0003] 烧结矿的强度从根本上来说是由组成烧结矿的各种矿物的强度来决定的，组成烧 结矿的矿物主要由赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙，以及玻璃相等，这些矿物都尤其自身的特性和 强度，如赤铁矿和铁酸钙的强度较高，而玻璃相易碎，强度低。这些矿物在烧结矿内所占的 比例以及其自身的强度共同决定了烧结矿的强度。
[0004] 同时，传统上烧结矿的转鼓测试是将众多烧结矿（如4kg、8kg)放入转鼓内，转动 一定时间后，取出，通过筛分>5mm或6. 3mm的比例来确定烧结矿强度的大小，由于烧结矿是 一种非均相结构，故转鼓测试反映的是很多烧结矿平均、"宏观"的状态，但是不能够反映烧 结矿内各种矿物自身特性的烧结矿强度表征方法，特别是能体现烧结矿的强度特性，结合 "转鼓强度"全面、综合的评价烧结矿的冷态强度。另外，传统测试方法中烧结矿的转鼓试样 由 40. 0-25. 0mm、25. 0-16. 0mm、16. 0-10. 0mm 三级按筛分比例配制而成，而 >40mm 和〈10mm 的烧结矿并未包含在内，使得检测结果不能完全代表烧结矿的真实强度水平。


【发明内容】

[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种烧结矿综合强度的检测方法，解决了现有 技术中无法精准反映矿物组成方面评价烧结矿强度的技术问题。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种烧结矿综合强度的检测方法，包括如下 步骤：
[0007] 步骤101 :对烧结矿进行粒度筛分，分别得到不同粒级的烧结矿所占总烧结矿的 重量比；
[0008] 步骤102 :在显微镜下分别测得所述不同粒级的烧结矿的赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙 和玻璃相的体积百分含量，依次得到所述不同粒级的烧结矿中的赤铁矿的体积百分比值、 磁铁矿的体积百分比值、铁酸钙的体积百分比值和玻璃相的体积百分比值；
[0009] 步骤103 :利用显微硬度仪分别测量所述不同粒级的烧结矿的赤铁矿、磁铁矿、铁 酸钙和玻璃相的显微硬度，得到赤铁矿的硬度值、磁铁矿的硬度值、铁酸钙的硬度值和玻璃 相的硬度值；
[0010] 步骤104 :根据所述不同粒级的烧结矿中的赤铁矿的体积百分比值、磁铁矿的体 积百分比值、铁酸钙的体积百分比值、玻璃相的体积百分比值和所述不同粒级的烧结矿中 的赤铁矿的硬度值、磁铁矿的硬度值、铁酸钙的硬度值、玻璃相的硬度值，计算得到所述不 同粒级的烧结矿的强度值；
[0011] 步骤105 :根据所述不同粒级的烧结矿所占总烧结矿的重量比和所述不同粒级的 烧结矿的强度值，计算得到烧结矿的综合强度。
[0012] 进一步地，所述烧结矿的制备方法如下：
[0013] 将烧结矿打磨后，在抛光机上抛光，然后经烘干后待用。
[0014] 进一步地，所述打磨分别在150目、400目、800目和1200目砂纸上各打磨20分 钟；
[0015] 进一步地，所述抛光时间为20-30分钟。
[0016] 进一步地，所述烘干时间为2小时，烘干温度120°C。
[0017] 进一步地，所述烧结矿的粒径为15_20mm。
[0018] 进一步地，所述在显微镜下分别测得烧结矿矿样内的赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻 璃相的体积百分含量的方法包括如下步骤：
[0019] 步骤1011 :将所述烧结矿矿样置于光学显微镜下，镜头倍数为500-700倍；
[0020] 步骤1012 :将所述光学显微镜的镜头移至所述烧结矿矿样的左上角，然后从左到 右，至上而下逐步移动所述光学显微镜的镜头，记录每次镜头落点的矿物类型，判断所述矿 物类型为赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相中的一种，满500个记录点后计算分别得到所述 赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相的百分含量。
[0021] 进一步地，所述利用显微硬度仪分别测量烧结矿矿样内赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和 玻璃相的显微硬度的方法包括如下步骤：
[0022] 步骤1021 :测量玻璃相时将所述显微硬度仪的试验力设定为50gf，测量赤铁矿、 磁铁矿和铁酸钙相时，将所述显微硬度仪的试验力设定为l〇〇gf ;
[0023] 步骤1022 :将所述显微硬度仪的物镜倍率500倍以下，在所述烧结矿矿样内寻找 赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相，分别得到所述赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相的显微硬 度点值；
[0024] 步骤1023 :根据多个所述赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相的显微硬度点值，经平 均计算法后得到所述赤铁矿的硬度值、磁铁矿的硬度值、铁酸钙的硬度值和玻璃相的硬度 值。
[0025] 进一步地，所述不同粒级的烧结矿的强度值的计算方法如下：
[0026] ZQn = (ffnHXYnH+ffnMXYnM+ffn sXYns+ffnGXYnG)/100 (1)
[0027] 其中，ZQn为粒级为η的烧结矿的综合强度，单位为HV ;WnHS粒级为η的烧结矿中 赤铁矿的体积百分比值，单位为％ ;WnM为粒级为η的烧结矿中磁铁矿的体积百分比值，单位 为％ ;Wns为粒级为η的烧结矿中铁酸|丐的体积百分比值，单位为％ ;Wne为粒级为η的烧结 矿中玻璃相的体积百分比值，单位为％ ;ΥηΗ为粒级为η的烧结矿中赤铁矿的硬度值，单位为 HV ;ΥηΜ为粒级为η的烧结矿中磁铁矿的硬度值，单位为HV ;Yns为粒级为η的烧结矿中铁酸 钙的硬度值，单位为HV ;Yne为粒级为η的烧结矿中玻璃相的硬度值，单位为HV。
[0028] 进一步地，所述烧结矿的综合强度的计算方法如下：
[0029] ZQ = (ZQn_! X Sn_!+ZQnX Sn+ZQn+1 X Sn+1) /100 (1)
[0030] 式⑴中，ZQ为烧结矿的综合强度，单位为HV ;ZQn-l为粒级为n-1的烧结矿的综 合强度，单位为HV ;Sn-l为粒级为n-1的烧结矿所占总烧结矿的重量比，单位为％ ;ZQn为 粒级为η的烧结矿的综合强度，单位为HV ;Sn为粒级为η的烧结矿所占总烧结矿的重量比， 单位为％;ZQn+l为粒级为n+1的烧结矿的综合强度,单位为HV ;Sn+l为粒级为n+1的烧结 矿所占总烧结矿的重量比，单位为％。
[0031] 本发明提供的烧结矿综合强度的检测方法，根据烧结矿矿样内各种矿物的含量以 及矿物自身的显微硬度测算得到烧结矿的综合强度，可以从本质上反映烧结矿的冷态强 度，同时测量了所有粒级烧结矿的综合强度，较传统方法更具代表性。

【专利附图】

【附图说明】
[0032] 图1为本发明实施例提供的烧结矿综合强度的检测方法流程步骤图。

【具体实施方式】
[0033] 参见图1，本发明实施例提供的一种烧结矿综合强度的检测方法，包括如下步骤：
[0034] 步骤101 :对烧结矿进行粒度筛分，分别得到不同粒级的烧结矿所占总烧结矿的 重量比；
[0035] 步骤102 :在显微镜下分别测得不同粒级的烧结矿的赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻 璃相的体积百分含量，依次得到不同粒级的烧结矿中的赤铁矿的体积百分比值、磁铁矿的 体积百分比值、铁酸钙的体积百分比值和玻璃相的体积百分比值；
[0036] 步骤103 :利用显微硬度仪分别测量不同粒级的烧结矿的赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙 和玻璃相的显微硬度，得到赤铁矿的硬度值、磁铁矿的硬度值、铁酸钙的硬度值和玻璃相的 硬度值；
[0037] 步骤104 :根据不同粒级的烧结矿中的赤铁矿的体积百分比值、磁铁矿的体积百 分比值、铁酸钙的体积百分比值、玻璃相的体积百分比值和所述不同粒级的烧结矿中的赤 铁矿的硬度值、磁铁矿的硬度值、铁酸钙的硬度值、玻璃相的硬度值，计算得到不同粒级的 烧结矿的强度值；
[0038] 步骤105 :根据不同粒级的烧结矿所占总烧结矿的重量比和不同粒级的烧结矿的 强度值，计算得到烧结矿的综合强度。
[0039] 在本发明实施例，提供了一种烧结矿综合强度的具体检测方法，包括如下步骤：
[0040] 步骤201 :制样，在本发明实施例中制备四个烧结矿矿样；
[0041] 步骤2011 :将烧结矿试样分别在150目、400目、800目和1200目砂纸上各打磨20 分钟，确保可以在光学显微镜下清晰的分辨烧结矿内各种矿物；
[0042] 步骤2012 :将打磨好的样品在抛光机上抛光，抛光时间在20-30分钟之间，确保可 以在光学显微镜下清晰的分辨烧结矿内各种矿物；
[0043] 步骤2013 :将抛光好的试样在烘箱中烘干后留待后续试验。烘干时间为2小时， 温度120°C，确保试样中的水分全部烘干排出；
[0044] 步骤202 :在光学显微镜下分别测得不同粒级烧结矿内的赤铁矿、磁铁矿、铁酸 钙和玻璃相的体积百分含量，得到赤铁矿的体积百分比值、磁铁矿的体积百分比值、铁酸 钙的体积百分比值和玻璃相的体积百分比值，分别记为W H，WM，Ws和We，其中，烧结矿矿 样的粒径为15-20mm，在本发明实施例中，进行粒度筛分，得到>40mm、40-25mm、25-16mm、 16-10mm，l〇-5mm以及<5mm共六个粒级烧结矿；
[0045] 步骤2021 :将烧结矿置于光学显微镜下，镜头倍数为500-700倍；
[0046] 步骤2022 :将光学显微镜的镜头移至烧结矿矿样的左上角，然后从左到右，至上 而下逐步移动光学显微镜的镜头，记录每次镜头落点的矿物类型，判断矿物类型为赤铁矿、 磁铁矿、铁酸钙和玻璃相中的一种，满500个记录点后计算分别得到赤铁矿、磁铁矿、铁酸 钙和玻璃相的百分含量，具体测量结果见表1 :
[0047] 表 1
[0048]

【权利要求】
1. 一种烧结矿综合强度的检测方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤101 :对烧结矿进行粒度筛分，分别得到不同粒级的烧结矿所占总烧结矿的重量 比； 步骤102 :在显微镜下分别测得所述不同粒级的烧结矿的赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻 璃相的体积百分含量，依次得到所述不同粒级的烧结矿中的赤铁矿的体积百分比值、磁铁 矿的体积百分比值、铁酸钙的体积百分比值和玻璃相的体积百分比值； 步骤103 :利用显微硬度仪分别测量所述不同粒级的烧结矿的赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙 和玻璃相的显微硬度，得到赤铁矿的硬度值、磁铁矿的硬度值、铁酸钙的硬度值和玻璃相的 硬度值； 步骤104 :根据所述不同粒级的烧结矿中的赤铁矿的体积百分比值、磁铁矿的体积百 分比值、铁酸钙的体积百分比值、玻璃相的体积百分比值和所述不同粒级的烧结矿中的赤 铁矿的硬度值、磁铁矿的硬度值、铁酸钙的硬度值、玻璃相的硬度值，计算得到所述不同粒 级的烧结矿的强度值； 步骤105 :根据所述不同粒级的烧结矿所占总烧结矿的重量比和所述不同粒级的烧结 矿的强度值，计算得到烧结矿的综合强度。
2. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述烧结矿的制备方法如下： 将烧结矿打磨后，在抛光机上抛光，然后经烘干后待用。
3. 根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述打磨分别在150目、400目、800 目和1200目砂纸上各打磨20分钟。
4. 根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述抛光时间为20-30分钟。
5. 根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述烘干时间为2小时，烘干温度 120。。。
6. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述烧结矿的粒径为15-20mm。
7. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述在显微镜下分别测得烧结矿矿 样内的赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相的体积百分含量的方法包括如下步骤： 步骤1011 :将所述烧结矿矿样置于光学显微镜下，镜头倍数为500-700倍； 步骤1012 :将所述光学显微镜的镜头移至所述烧结矿矿样的左上角，然后从左到右， 至上而下逐步移动所述光学显微镜的镜头，记录每次镜头落点的矿物类型，判断所述矿物 类型为赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相中的一种，满500个记录点后计算分别得到所述赤 铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相的百分含量。
8. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述利用显微硬度仪分别测量烧结 矿矿样内赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相的显微硬度的方法包括如下步骤： 步骤1021 :测量玻璃相时将所述显微硬度仪的试验力设定为50gf，测量赤铁矿、磁铁 矿和铁酸钙相时，将所述显微硬度仪的试验力设定为l〇〇gf ; 步骤1022 :将所述显微硬度仪的物镜倍率500倍以下，在所述烧结矿矿样内寻找赤铁 矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相，分别得到所述赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相的显微硬度点 值； 步骤1023 :根据多个所述赤铁矿、磁铁矿、铁酸钙和玻璃相的显微硬度点值，经平均计 算法后得到所述赤铁矿的硬度值、磁铁矿的硬度值、铁酸钙的硬度值和玻璃相的硬度值。
9. 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述不同粒级的烧结矿的强度值的 计算方法如下： ZQn = (ffnH X YnH+ffnM X YnM+ffns X Yns+ffnG X YnG) /100 (1) 其中，ZQn为粒级为n的烧结矿的综合强度，单位为HV ;WnH为粒级为n的烧结矿中赤 铁矿的体积百分比值，单位为％ ;WnM为粒级为η的烧结矿中磁铁矿的体积百分比值，单位 为％ ;Wns为粒级为η的烧结矿中铁酸|丐的体积百分比值，单位为％ ;Wne为粒级为η的烧结 矿中玻璃相的体积百分比值，单位为％ ;ΥηΗ为粒级为η的烧结矿中赤铁矿的硬度值，单位为 HV ;ΥηΜ为粒级为η的烧结矿中磁铁矿的硬度值，单位为HV ;Yns为粒级为η的烧结矿中铁酸 钙的硬度值，单位为HV ;Yne为粒级为η的烧结矿中玻璃相的硬度值，单位为HV。
10. 根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述烧结矿的综合强度的计算方法 如下： ZQ =X S^+ZQnX Sn+ZQn+1 X Sn+1) /100 (1) 式⑴中，ZQ为烧结矿的综合强度，单位为HVJQm为粒级为n_i的烧结矿的综合强度， 单位为HV Am为粒级为n-Ι的烧结矿所占总烧结矿的重量比，单位为％;29"为粒级为η的 烧结矿的综合强度，单位为HV ;Sn为粒级为η的烧结矿所占总烧结矿的重量比，单位为％ ; ZQn+1为粒级为η+1的烧结矿的综合强度，单位为HV ;Sn+1为粒级为η+1的烧结矿所占总烧结 矿的重量比，单位为％。
【文档编号】G01N1/44GK104101695SQ201410337286
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】潘文, 裴元东, 赵志星, 安钢, 马泽军, 赵勇, 程峥明, 秦岳义, 马怀营, 张晓晨, 石江山, 康海军, 罗尧升, 史凤奎, 熊军 申请人:首钢总公司