一种评价磁铁矿连晶性能的实验方法

摘要

本发明公开一种磁铁矿连晶性能的评价方法，属于铁矿粉造块技术领域。其包括：将磁铁矿粉通过研磨设备制成小于0.074μm的粉末；将磁铁矿粉末在压样设备中制成圆柱体试样；常温下将试样置于光学膨胀仪随炉升温进行焙烧实验，每隔一定时间记录试样图像；对图像进行处理，通过公式计算试样收缩率；通过试样实时收缩率，绘制试样收缩过程曲线；定义并计算试样收缩开始温度、收缩终止温度和最大收缩率；根据参数评价磁铁矿粉的连晶性能。该方法可通过图像处理技术测定不同铁矿粉的连晶性能，为球团制备原料选择与搭配、球团产质量的提高具有重要的意义。

权利要求

1.一种评价磁铁矿连晶性能的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将磁铁矿粉通过研磨设备制成小于0.074μm的粉末，干燥后待用；

（2）将磁铁矿粉粉末在压样设备中压制成圆柱体试样；

（3）常温下将试样置于光学膨胀仪，按设定的升温制度随炉升温进行焙烧，膨胀仪每隔一定时间采集试样图像；

（4）对图像进行处理，通过如下公式计算试样收缩率：其中，h0为试样初始高度，ht为试样在t时刻的高度，d0为试样初始直径，dt为试样在t时刻的直径；

（5）根据步骤（4）计算的样品实时收缩率，绘制样品收缩过程曲线；

（6）根据步骤（5）得到的样品收缩过程曲线，得出样品收缩开始温度、收缩终止温度、最大收缩率；

（7）根据步骤（6）各参数数值评价磁铁矿粉的连晶性能；

所述步骤（2）中，圆柱体试样压制成型压力为100-125MPa，保压时间为2min，试样直径为1-2cm，试样高度为0.5-1.5cm。

2.根据权利要求1所述的评价磁铁矿连晶性能的实验方法，其特征在于，所述步骤（3）中，光学膨胀仪升温速率为2-15℃/min。

3.根据权利要求1所述的评价磁铁矿连晶性能的实验方法，其特征在于，所述步骤（3）中，试样焙烧过程处于空气气氛下。

4.根据权利要求1所述的评价磁铁矿连晶性能的实验方法，其特征在于，所述步骤（6）中，收缩开始温度定义为：试样体积开始发生收缩时的温度。

5.根据权利要求1所述的评价磁铁矿连晶性能的实验方法，其特征在于，所述步骤（6）中，收缩终止温度为：试样体积不再发生收缩时的温度。

6.根据权利要求1所述的评价磁铁矿连晶性能的实验方法，其特征在于，所述步骤（6）中，最大收缩率定义为：试样收缩程度最大时的计算结果。

说明书

一种评价磁铁矿连晶性能的实验方法

技术领域

[0001] 本发明属于铁矿粉造块技术领域，涉及一种磁铁矿连晶性能的评价方法。

背景技术

[0002] 随着球团矿高炉入炉比逐年增加，其性能的优劣对于高炉顺行影响也逐渐增加。其中球团强度低会造成高炉入炉粉料率增加，影响高炉的透气性和煤气流的合理分布，且粉矿容易在炉墙上频繁黏结和脱落，造成炉墙不稳定，热负荷波动，煤气流波动，影响高炉运行。

[0003] 磁铁矿球团预热焙烧过程中的固结主要有以下几种形式：(1)磁铁矿氧化成赤铁矿微晶键结晶和再结晶；(2)赤铁矿微晶长大再结晶；(3)磁铁矿再结晶； (4)渣相粘结固结，其中(1)为球团固结的主要形式，在此过程中，球团孔隙率下降，球体积收缩，球内颗粒连接成一个致密整体，可以大幅度提升球团强度。

[0004] 不同种类的磁铁矿粉由于自身特性不同，在预热焙烧过程中被氧化成赤铁矿及其生成赤铁矿结晶再结晶的能力也各不相同，因此，可以通过设定一系列参数来表征磁铁矿这一能力，为球团制备原料的选择与搭配提供理论基础，进而提高球团矿产质量，改善高炉运行状况。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种磁铁矿连晶性能的评价方法，其可基于图像处理的方法表征磁铁矿被氧化成赤铁矿及其生成赤铁矿结晶再结晶的能力。

[0006] 一种评价磁铁矿连晶性能的实验方法，其包括以下步骤：

[0007] (1)将磁铁矿粉通过研磨设备制成小于0.074μm的粉末，干燥后待用；

[0008] (2)将磁铁矿粉粉末在压样设备中压制成圆柱体试样；

[0009] (3)常温下将试样置于光学膨胀仪，按设定的升温制度随炉升温进行焙烧，膨胀仪每隔一定时间采集试样图像；

[0010] (4)对图像进行处理，通过如下公式计算试样收缩率：

[0011]

[0012] 其中，h0为试样初始高度，ht为试样在t时刻的高度，d0为试样初始直径， dt为试样在t时刻的直径；

[0013] (5)根据步骤(4)计算的样品实时收缩率，绘制样品收缩过程曲线；

[0014] (6)根据步骤(5)得到的样品收缩过程曲线，得出样品收缩开始温度、收缩终止温度、最大收缩率；

[0015] (7)根据步骤(6)各参数数值评价磁铁矿粉的连晶性能。

[0016] 进一步地，所述步骤(2)中，圆柱体试样压制成型压力为100-125MPa，保压时间为2min，试样直径为1-2cm，试样高度为0.5-1.5cm。

[0017] 进一步地，所述步骤(3)中，光学膨胀仪升温速率为2-15℃/min。

[0018] 进一步地，所述步骤(3)中，试样焙烧过程处于空气气氛下。

[0019] 进一步地，所述步骤(6)中，收缩开始温度定义为：试样体积开始发生收缩时的温度。

[0020] 进一步地，所述步骤(6)中，收缩终止温度为：试样体积不再发生收缩时的温度。

[0021] 进一步地，所述步骤(6)中，最大收缩率定义为：试样收缩程度最大时的计算结果。

[0022] 本发明提供一种磁铁矿连晶性能的评价方法，该评价方法可以测定不同种类磁铁矿粉被氧化成赤铁矿及其生成赤铁矿结晶再结晶的能力，然后对磁铁矿粉进行评价，为球团制备原料的选择与搭配提供理论基础，进而提高球团矿产质量，改善高炉运行状况。并且上述评价方法操作简便，易于实现。

附图说明

[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或中所需要使用的附图作简单地介绍。

[0024] 图1为实施例所用矿粉A试样收缩过程曲线。

[0025] 图2为实施例所用矿粉B试样收缩过程曲线。

具体实施方式

[0026] 以下结合实施例及附图，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的有点。然而，以下描述的具体实施方式为说明的目的，而不是对本发明的限制。

[0027] (1)将矿粉A及矿粉B通过研磨设备制成小于0.074μm的粉末，干燥后待用；

[0028] (2)将两种矿粉粉末在压样设备中压制成圆柱体试样，试样成型压力为 125MPa，保压时间为2min，试样高度为0.97cm，试样直径为1.5cm；

[0029] (3)常温下将试样置于光学膨胀仪并随炉升温进行焙烧，升温速率为 2-15℃/min，膨胀仪每隔一定时间采集试样图像；

[0030] (4)对采集到图像进行处理，通过如下公式计算试样收缩率：

[0031]

[0032] 其中，h0为试样初始高度，ht为试样在t时刻的高度，d0为试样初始直径， dt为试样在t时刻的直径；

[0033] (5)通过计算样品实时收缩率，绘制样品收缩过程曲线，矿粉A及矿粉B 的收缩过程曲线分别如图1和图2所示；

[0034] (6)根据样品收缩过程曲线，得出矿粉A收缩开始温度为1018℃，收缩终止温度为1409℃，最大收缩率为13.729％；矿粉B收缩开始温度为1046℃，收缩终止温度为1387℃，最大收缩率为12.348％；

[0035] (7)根据(6)中的结果对两种矿粉评价如下：矿粉A收缩开始温度低，收缩终止温度高且最大收缩率大于矿粉B，因此矿粉A连晶性能优于矿粉B。

[0036] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。