一种检测升温过程中炉渣流动性的方法
【专利摘要】本发明提供了一种检测升温过程中炉渣流动性的方法，包括如下步骤：将炉渣置于制样设备中制成炉渣颗粒；将炉渣颗粒在混样器中混匀制成炉渣样品；取炉渣样品置于铂金片上，然后将铂金片放到Al2O3坩埚底部，再将Al2O3坩埚置于高温共焦显微镜内；将高温共焦显微镜按给定温度制度升温，在升温过程中，通过高温共焦显微镜观察炉渣样品的变化；将炉渣样品从静止状态到体积发生快速收缩时的温度，作为炉渣初始液相生成温度，将炉渣样品开始快速流动时的温度，作为炉渣开始流动温度。本发明提供的检测升温过程中炉渣流动性的方法，可准确判断初始液相生成温度和快速流动温度，从而能够更加直观全面地了解炉渣的高温流动特性。
【专利说明】一种检测升温过程中炉渣流动性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢铁冶炼【技术领域】，特别涉及一种检测升温过程中炉渣流动性的方法。
【背景技术】
[0002]炉渣是各种火法冶金工艺中矿石及原燃料中的杂质成分经过冶炼和高温后与金属分离后得到的产物。炉渣其中一个非常重要的性质是高温下的流动性能，良好的流动性首先是保证炉渣与金属的顺利分离，同时能够为去除金属中杂质的反应提供良好的动力学条件。因此炉渣流动性的研究非常重要。以高炉炼铁为例，保持高炉炉渣合适的流动性能够保证高炉生产的顺行，同时合适的流动性也能够为铁水脱硫提供较好的动力学条件。目前对于高炉渣流动性的研究手段集中在粘度、熔点等方面的检测。粘度的检测主要采用的是内柱体旋转法粘度仪进行测量，熔点则主要是通过半球法进行检测。粘度仪能够得到不同温度下渣样的粘度值，但是具体的流动状态无法观测到，同时粘度的测量是在降温过程中进行的。而利用半球法测定熔点仅能得到渣样的熔点。两种反映渣样流动性的检测方法都无法直接观测到渣样的熔化及流动过程。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种检测升温过程中炉渣流动性的方法，用于解决现有技术中渣样的熔化和流动性检测效果差的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种检测升温过程中炉渣流动性的方法，包括如下步骤:
[0005]将炉渣置于制样设备中制成粒度小于165 μ m的炉渣颗粒；
[0006]将炉渣颗粒在混样器中混合均匀制成炉渣样品；
[0007]取炉渣样品置于钼金片上，然后将钼金片放到Al2O3坩埚底部，再将Al2O3坩埚置于高温共焦显微镜内；
[0008]将高温共焦显微镜按给定温度制度升温，在升温过程中，通过高温共焦显微镜观察炉渣样品的变化；
[0009]将炉渣样品从静止状态到体积发生快速收缩时的温度，作为炉渣初始液相生成温度，将炉渣样品开始快速流动时的温度，作为炉渣开始流动温度。
[0010]进一步地，所述给定温度制度是以20°C /s的速度升温至500°C，在500°C保温60s，然后以2V /s的速度升温至1500°C，在1500°〇保温60?最后以2V /s的速度降温至室温。
[0011 ] 进一步地，所述炉渣样品在高温共焦显微镜内的气氛为空气。
[0012]进一步地，所述炉渣颗粒在混样器中混合的时间为8-12分钟。
[0013]进一步地，所述置于钼金片上的炉渣样品的质量为0.5-1.5g。
[0014]进一步地，所述钼金片的大小为长X宽等于3mmX3mm。
[0015]本发明提供的一种检测升温过程中炉渣流动性的方法，通过将炉渣样品置于高温共焦显微镜内加热升温并实时原位观察炉渣样品在升温过程中的状态变化，可准确判断初始液相生成温度和快速流动温度，从而更加直观全面地了解炉渣的高温流动特性，为评价渣系的高温流动性能提供了重要的参考依据。另外，本发明提供的检测升温过程中炉渣流动性的方法，还具有升温速度快、检测所需时间短、样品用量少、能耗低等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例提供的检测升温过程中炉渣流动性的方法的流程图。
[0017]图2为本发明实施例提供的检测升温过程中炉渣流动性的方法中的温度制度的示意图。
[0018]图3为本发明实施例提供的检测升温过程中炉渣流动性的方法中判断渣系的液相开始生成温度的示意图。
[0019]图4为本发明实施例提供的检测升温过程中炉渣流动性的方法中判断渣系在高温过程中开始流动温度的示意图。
【具体实施方式】
[0020]参见图1，本发明实施例提供的一种检测升温过程中炉渣流动性的方法，包括如下步骤:
[0021]将炉渣置于制样设备中制成粒度小于165 μ m的炉渣颗粒；
[0022]将炉渣颗粒在混样器中混合均匀制成炉渣样品；
[0023]取炉渣样品置于钼金片上，然后将钼金片放到Al2O3坩埚底部，再将Al2O3坩埚置于高温共焦显微镜内；
[0024]将高温共焦显微镜按给定温度制度升温，在升温过程中，通过高温共焦显微镜观察炉渣样品的变化；
[0025]将炉渣样品从静止状态到体积发生快速收缩时的温度，作为炉渣初始液相生成温度，将炉渣样品开始快速流动时的温度，作为炉渣开始流动温度。
[0026]其中，给定温度制度是以20°C /s的速度升温至500°C，在500°C保温60s，然后以2V /s的速度升温至1500°C，在1500°C保温60s，最后以2V /s的速度降温至室温。
[0027]其中，炉渣样品在高温共焦显微镜内的气氛为空气。
[0028]其中，炉渣颗粒在混样器中混合的时间为8-12分钟。
[0029]其中，置于钼金片上的炉渣样品的质量为0.5-1.5g。
[0030]其中，钼金片的大小为长X宽等于3mmX3mm。
[0031]下面通过具体实例对本发明提供的一种检测升温过程中炉渣流动性的方法做具体说明。
[0032]将炉渣置于制样设备中制成粒度-100目的炉渣颗粒，然后将炉渣颗粒在混样器中混合10分钟混合均匀得到炉渣样品，再取Ig炉渣样品放在钼金片(长X宽为3mmX3mm)上，并将钼金片放入Al2O3坩埚的底部，然后将Al2O3坩埚放入高温共焦显微镜中，并且炉渣样品在高温共焦显微镜中的气氛为空气。参见图2，按下述温度制度进行升温:以20°C /s的速度升温至500°C，在500°C保温60s，然后以2°C /s的速度升温至1500°C，在1500°C保温60s，最后以2°C /s的速度降温至室温。在高温共焦显微镜内按照这样的温度制度进行升温的过程中，通过高温共焦显微镜观察炉渣样品在升温过程中的状态变化，根据观察到的炉渣样品的状态变化确定炉渣初始液相生成温度和开始流动温度，从而对比不同渣系升温过程中高温特性的异同。
[0033]在升温过程中，当炉渣样品开始急剧收缩表示液相开始出现，炉渣样品急剧收缩时对应的温度即渣系的初始液相生成的温度。参见图3，左图为炉渣样品在1338°C下的观察图，右图为在1342°C下的观察图，可见随着温度的升高，试样发生明显的收缩，升温过程炉渣样品的快速收缩是由于液相生成造成的，因此最终可确定出该渣系初始液相开始生成的温度为1082 °C。
[0034]当炉渣样品在升温过程中出现快速流动时的初始温度即为渣系的开始流动温度。参见图4，左图为炉渣样品在1346°C下的观察图，右图为炉渣试样在1347°C下的观察图。可见随着温度升高，炉渣样品已从部分流动向全面快速流动转变，最终可确定该渣系的开始流动温度为1346°C。
[0035]上述过程不仅能观察到渣系的初始液相开始生成温度和开始流动温度，而且渣系在高温过程中的复杂变化也可观察到。不同渣系在这个过程中所呈现的不同特征，可作为评价不同渣系高温流动特性的重要手段。
[0036]本发明提供的一种检测升温过程中炉渣流动性的方法，通过高温共焦显微镜采用全程原位观察炉渣在升温过程中的高温流动特性，可以准确判断炉渣初始液相生成温度、开始流动温度等炉渣流动性参数，从而掌握炉渣从固相到液相的过程变化情况，能够全面了解炉渣流动性能。与现有靠测定炉渣粘度、熔点对比来判断炉渣高温流动特性的方法相t匕，该发明由于“可视化”而对各关键温度点的判断更加准确，而且可以全程观察，使得判断更加全面并减少了试验次数。另外，该发明还具有升温速度快、检测所需时间短、样品量少能耗低等特点，该发明对分析不同炉渣的高温流动特性及实现科学地优化渣系结构有良好的帮助。
[0037]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种检测升温过程中炉渣流动性的方法，其特征在于，包括如下步骤: 将炉渣置于制样设备中制成粒度小于165 μ m的炉渣颗粒； 将炉渣颗粒在混样器中混合均匀制成炉渣样品； 取炉渣样品置于钼金片上，然后将钼金片放到Al2O3坩埚底部，再将Al2O3坩埚置于高温共焦显微镜内； 将高温共焦显微镜按给定温度制度升温，在升温过程中，通过高温共焦显微镜观察炉渣样品的变化； 将炉渣样品从静止状态到体积发生快速收缩时的温度，作为炉渣初始液相生成温度，将炉渣样品开始快速流动时的温度，作为炉渣开始流动温度。
2.根据权利要求1所述的检测升温过程中炉渣流动性的方法，其特征在于:所述给定温度制度是以20°C /s的速度升温至500°C，在500°C保温60s，然后以2°C /s的速度升温至1500°C，在1500°C保温60s，最后以2V /s的速度降温至室温。
3.根据权利要求1所述的检测升温过程中炉渣流动性的方法，其特征在于:所述炉渣样品在高温共焦显微镜内的气氛为空气。
4.根据权利要求1所述的检测升温过程中炉渣流动性的方法，其特征在于:所述炉渣颗粒在混样器中混合的时间为8-12分钟。
5.根据权利要求1所述的检测升温过程中炉渣流动性的方法，其特征在于:所述置于钼金片上的炉渣样品的质量为0.5-1.5g。
6.根据权利要求1所述的检测升温过程中炉渣流动性的方法，其特征在于:所述钼金片的大小为长X宽等于3mmX3mm。
【文档编号】G01N11/00GK104374671SQ201410645482
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】张殿伟, 张勇, 苏展, 马泽军 申请人:首钢总公司