一种快速测定铁矿石铁酸钙生成特性的实验方法与流程

1.本发明涉及烧结技术领域，尤其涉及一种快速测定铁矿石铁酸钙生成特性的实验方法。


背景技术：

2.烧结矿是高炉的主要用料，而烧结矿的性能，很大程度上又由其主要用料—铁矿石粉的性能所决定。长期以来，人们对烧结所用铁矿石自身特性的研究仅仅停留在化学成分、粒度组成、制粒性等常温性能方面。对其在烧结过程中的高温行为及其作用研究甚少。但近年来，铁矿粉的高温性能逐渐被重视，因为铁矿粉高温性能直接可以反映其在烧结矿中的行为和表现。
3.铁酸钙生成性能。它是指在烧结过程中复合铁酸钙的生成能力。铁矿石烧结的理论和实践表明：在烧结粘结相中，以复合铁酸钙(铁酸钙)为主的粘结相是最优的。高碱度烧结矿之所以是一种强度高、粉末少、力度均匀、还原性能好、软化区间窄的人造富矿，其主要原因就是因为它生成的粘结相主要是复合铁酸钙。增加烧结矿中的复合铁酸钙含量既有利于提高烧结矿的强度，又有利于改善烧结矿的还原性。如果烧结矿中的复合铁酸钙数量较多且大多以针状存在，则烧结矿的还原性和强度会大大改善。不同种类的铁矿粉由于自身的特性差异，其复合铁酸钙的生成能力也不相同；而且，铁酸钙对烧结过程也有一定的影响，在低温下它有利于降低烧结过程的能量消耗。由此可见，把握铁矿粉的铁酸钙生成特性，有助于我们指导优化配矿，通过控制烧结过程中的铁酸钙的生成量来控制烧结矿的强度和还原性。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种快速测定铁矿石铁酸钙生成特性的实验方法，测定不同铁矿粉在相同温度和相同碱度条件下(或者同一铁矿粉相同温度不同碱度条件下)生成铁酸钙数量(体积百分比)的多少。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明一种快速测定铁矿石铁酸钙生成特性的实验方法，包括：
7.1).将铁矿粉在100-120℃的烘箱内干燥2-4小时，冷却后及时放入干燥皿保存；
8.2).将干燥后的铁矿粉磨制成小于100目的粉状，并放入干燥皿保存；
9.3).将cao试剂磨制成小于100目的粉状，并放入干燥皿保存；
10.4).将铁矿粉和cao试剂按照实验所需要的碱度，进行配料，并用混均器将两种铁矿粉和cao试剂充分混合，并放入干燥皿保存；
11.5).将混匀料制成高度为5
±
0.2mm的小饼；
12.6).将制作好的小饼放入烧结基础特性装置，将温度升至1260-1300℃，恒温时间分别为3-5min；
13.7).对烧结后的试样小饼进行磨样，制成矿相分析用的样品，然后显微镜下观察试
样小饼高度方向上的矿相，根据矿相测定，评价铁矿石的铁酸钙的生成特性。
14.进一步的，将铁矿粉在110℃的烘箱内干燥3小时。
15.进一步的，将温度升至1280℃，恒温时间分别为4min。
16.进一步的，将混匀料制成高度为5
±
0.1mm的小饼。
17.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
18.本发明可以测定不同铁矿粉在相同温度和相同碱度下铁酸钙生成的数量，然后对不同铁矿粉进行铁酸钙生成特性进行评价。
19.本发明可以测定同一种铁矿粉相同温度不同碱度下铁酸钙生成的数量，然后对同一种铁矿粉不同碱度条件下铁酸钙生成特性进行评价。
附图说明
20.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
21.图1本发明铁矿粉连晶性能实验方法图，说明如下：
22.图中：1-cao试剂、2-铁矿粉、3-制样设备、4混匀设备、5-压样设备、6-小饼、7-基础特性装置、8-试样小饼、9-磨样设备、10-显微镜设备。
具体实施方式
23.在图1中，将cao试剂和铁矿粉分别通过制样设备3，磨制成-100目的粉状；按照实验需要的碱度进行配料并且在混匀设备4中进行混料，将混好的料通过压样设备5制成高度5
±
0.1mm的小饼6原始直径为(d0＝0.8cm)；通过基础特性装置7对小饼进行微型烧结实验；将烧结后的试样小饼8通过磨样设备9制成矿相分析用的样品；通过显微镜设备10进行铁酸钙生成的数量检测，然后进行铁酸钙生成特性进行评价。
24.按照实验所需的二元碱度进行配料，(1)同一铁矿粉在同一温度下，不同的碱度条件，碱度控制一般为1.8、2.0、2.2。(2)不同铁矿粉在同一温度和碱度条件下，碱度一般控制为2.0。
25.利用基础特性装置7对小饼进行微型烧结实验，试验温度和气氛控制：
①
从室温升到600℃，气氛为空气，流量控制0.18m3/h；
②
从600℃升到1280℃，气氛为氮气，流量控制0.18m3/h；
③
恒温控制温度为1280℃，恒温时间为4min气氛为氮气，流量控制0.18m3/h；
④
降温至室温，气氛为空气，流量控制0.18m3/h。
26.将烧结后的试样小饼8通过磨样设备9制成矿相分析用的样品，然后通过显微镜设备10进行铁酸钙含量测定，测定结果见表1，最后根据表中的数据对铁矿石铁酸钙生成特性进行评价。根据表1中数据可知：在同等条件下超特粉和高硅精矿容易生成铁酸钙，吉普森次之，蒙古矿不生成铁酸钙。
27.表1
[0028][0029]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种快速测定铁矿石铁酸钙生成特性的实验方法，其特征在于：包括：1).将铁矿粉在100-120℃的烘箱内干燥2-4小时，冷却后及时放入干燥皿保存；2).将干燥后的铁矿粉磨制成小于100目的粉状，并放入干燥皿保存；3).将cao试剂磨制成小于100目的粉状，并放入干燥皿保存；4).将铁矿粉和cao试剂按照实验所需要的碱度，进行配料，并用混均器将两种铁矿粉和cao试剂充分混合，并放入干燥皿保存；5).将混匀料制成高度为5
±
0.2mm的小饼；6).将制作好的小饼放入烧结基础特性装置，将温度升至1260-1300℃，恒温时间分别为3-5min；7).对烧结后的试样小饼进行磨样，制成矿相分析用的样品，然后显微镜下观察试样小饼高度方向上的矿相，根据矿相测定，评价铁矿石的铁酸钙的生成特性。2.根据权利要求1所述的快速测定铁矿石铁酸钙生成特性的实验方法，其特征在于：将铁矿粉在110℃的烘箱内干燥3小时。3.根据权利要求1所述的快速测定铁矿石铁酸钙生成特性的实验方法，其特征在于：将温度升至1280℃，恒温时间分别为4min。4.根据权利要求1所述的快速测定铁矿石铁酸钙生成特性的实验方法，其特征在于：将混匀料制成高度为5
±
0.1mm的小饼。

技术总结
本发明公开了一种快速测定铁矿石铁酸钙生成特性的实验方法，包括：将铁矿粉在烘箱内干燥，冷却后保存；将干燥后的铁矿粉磨制成小于100目的粉状，并保存；将CaO试剂磨制成小于100目的粉状，并保存；将铁矿粉和CaO试剂按照实验所需要的碱度，进行配料，并用混均器将两种铁矿粉和CaO试剂充分混合，并保存；将混匀料制成高度为5


技术研发人员：张永 白晓光 付国伟 梁海全 吕志义 赵永红
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/9/23