一種氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯中粉末結(jié)圈特性的測(cè)定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯中粉末結(jié)圈特性的測(cè)定方法，該方法是將原料粉末以自然堆積的方式裝入坩堝中直至滿平狀態(tài)后，放入爐中進(jìn)行焙燒；焙燒完成后，冷卻，將坩堝中形成的粘結(jié)塊取出并測(cè)定其抗壓強(qiáng)度，以粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)原料粉末的結(jié)圈特性；該方法實(shí)施簡(jiǎn)單可靠，能夠準(zhǔn)確地模擬回轉(zhuǎn)窯中粉末間的狀態(tài)，進(jìn)而能夠更加真實(shí)的反映回轉(zhuǎn)窯中粉末的結(jié)圈特性，以此為控制及預(yù)防回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈提供可靠的依據(jù)。
【專利說明】—種氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯中粉末結(jié)圈特性的測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯中粉末結(jié)圈特性的測(cè)定方法；屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯法是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)氧化球團(tuán)的主要工藝，它具有生產(chǎn)能力大、操作簡(jiǎn)單、便于控制等優(yōu)點(diǎn)，但回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈是生產(chǎn)中面臨的主要問題。如果預(yù)防處理不及時(shí)，將造成生產(chǎn)過程中的停產(chǎn)或減產(chǎn)，處理時(shí)還將消耗大量的人力物力，甚至損壞回轉(zhuǎn)窯或環(huán)冷機(jī)的耐火材料?；剞D(zhuǎn)窯結(jié)圈首先是細(xì)粒粉末在一定的溫度下與窯壁發(fā)生吸附，且兩者存在一定的相對(duì)靜止時(shí)間并在該時(shí)間內(nèi)達(dá)到一定的固結(jié)強(qiáng)度，才可形成結(jié)圈；然后新的粉末再粘結(jié)到已形成的結(jié)圈物上，不斷增厚蔓延，由于窯內(nèi)氣氛及焙燒制度等的差異導(dǎo)致窯內(nèi)不同位置形成結(jié)圈的程度不同。因此，研究回轉(zhuǎn)窯中粉末在不同焙燒制度下的結(jié)圈特性，可為控制及預(yù)防回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈提供重要的理論依據(jù)并具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義。
[0003]專利(申請(qǐng)?zhí)?01210276964.X)公開了一種預(yù)測(cè)回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈的方法，將球團(tuán)制備原料裝入由回轉(zhuǎn)窯耐火材料制成的容器，在加熱爐中焙燒后，經(jīng)振動(dòng)篩振動(dòng)使容器內(nèi)松動(dòng)的產(chǎn)物脫出，通過檢測(cè)振動(dòng)后容器內(nèi)殘留產(chǎn)物占振動(dòng)前產(chǎn)物的百分比來(lái)衡量粉末在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的結(jié)圈程度。文獻(xiàn)“球團(tuán)礦回轉(zhuǎn)窯物料對(duì)耐火材料的侵蝕研究”(武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，31 (10):324-356)和“寶鋼活性石灰回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈機(jī)理研究”(耐火與石灰，2010，35 (6): 1-3)中均提到一種研究粉末對(duì)耐火材料侵蝕的方法，將粉末放在耐火材料上并焙燒后，通過觀察粉末與耐火材料接觸處的侵蝕狀況來(lái)衡量粉末對(duì)耐火材料的侵蝕能力。以上所述方法是從粉料與耐火材料兩者之間的特殊反應(yīng)關(guān)系來(lái)反映粉料對(duì)該特殊材料的粘結(jié)或侵蝕情況，完全不能反映粉料自身之間的粘結(jié)情況以及單獨(dú)通過粉料自身的粘結(jié)情況來(lái)反映粉末粘結(jié)特性或結(jié)圈機(jī)理。此外，在文獻(xiàn)“氧化球團(tuán)鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈機(jī)理的研究”(鋼鐵，2008，43(3): 15)中采用壓團(tuán)-焙燒的方法來(lái)研究粉末粘結(jié)特性對(duì)回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈的影響，該方法中首先采用模具將料粉在外壓力作用下壓制成具有一定形狀和強(qiáng)度的料塊，再經(jīng)焙燒冷卻后以焙燒料塊的固結(jié)強(qiáng)度來(lái)衡量粉末的粘結(jié)特性，而回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的球團(tuán)粉末結(jié)圈初期是不會(huì)受到外壓作用的，因此，該方法不能真實(shí)的反映粉末發(fā)生結(jié)圈前的初始狀態(tài)，進(jìn)而不能全面真實(shí)的反映窯內(nèi)粉末的實(shí)際結(jié)圈情況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對(duì)目前通過粉末粘結(jié)特性來(lái)研究回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈機(jī)理中仍存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種通過準(zhǔn)確的模擬回轉(zhuǎn)窯中粉末間的狀態(tài)，以抗壓強(qiáng)度來(lái)表征粉末結(jié)圈特性，進(jìn)而更加真實(shí)準(zhǔn)確測(cè)定回轉(zhuǎn)窯中粉末焙燒過程中的結(jié)圈特性的方法。
[0005]本發(fā)明公開了一種氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯中粉末結(jié)圈特性的測(cè)定方法，該方法是將原料粉末以自然堆積的方式裝入坩堝中直至滿平狀態(tài)后，放入爐中進(jìn)行焙燒；焙燒完成后，冷卻，將坩堝中形成的粘結(jié)塊取出并測(cè)定其抗壓強(qiáng)度，以粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)原料粉末的結(jié)圈特性。
[0006]本發(fā)明的氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯中粉末結(jié)圈特性的測(cè)定方法還包括以下優(yōu)選方案:
[0007]優(yōu)選的方案中焙燒按一定的焙燒制度進(jìn)行，其中，焙燒制度包括:設(shè)置焙燒時(shí)間一定，在不同溫度下進(jìn)行焙燒；或者設(shè)置焙燒溫度一定，進(jìn)行不同時(shí)間的焙燒；或者設(shè)置焙燒時(shí)間和溫度一定，對(duì)不同原料粉末進(jìn)行焙燒。設(shè)置焙燒時(shí)間一定，可以考察不同焙燒溫度對(duì)粉末結(jié)圈特性的影響；設(shè)置焙燒溫度一定，可以考察焙燒時(shí)間對(duì)粉末結(jié)圈特性的影響；設(shè)置焙燒溫度和時(shí)間一定，可以考察不同粉末結(jié)圈特性的差異性。
[0008]優(yōu)選的方案中裝有原料粉末的坩堝在瓷舟的承載下放入臥式管爐中進(jìn)行焙燒。
[0009]優(yōu)選的方案中坩堝為微型氧化鋁圓柱形坩堝。
[0010]優(yōu)選的方案中抗壓強(qiáng)度越大表明粉末越容易發(fā)生結(jié)圈；相反，抗壓強(qiáng)度越小表明粉末越難以發(fā)生結(jié)圈。
[0011]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)模擬回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的粉末結(jié)圈形態(tài)并對(duì)結(jié)圈特性的測(cè)定過程中存在的技術(shù)偏見，本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為料粉只有在外壓力作用下壓制，才能通過獲得具有一定形狀和強(qiáng)度的料塊，并準(zhǔn)確測(cè)定出粉體的粘結(jié)性能，但是這種壓團(tuán)法，粉料在受壓成型過程中由于各點(diǎn)接觸應(yīng)力不同等導(dǎo)致的研究對(duì)象初始狀態(tài)不同或差異性較大的問題，焙燒得到的結(jié)圈形態(tài)不接近回轉(zhuǎn)窯的真實(shí)結(jié)圈形態(tài)。本發(fā)明的方法有效地克服了該技術(shù)偏見，通過更準(zhǔn)確地模擬現(xiàn)場(chǎng)粉末發(fā)生結(jié)圈前的狀態(tài)，進(jìn)而能更真實(shí)地反映粉末的實(shí)際粘結(jié)過程；通過對(duì)較易脫模的粘結(jié)塊自身抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，能更準(zhǔn)確的反應(yīng)粉末的結(jié)圈特性。本發(fā)明方法測(cè)試過程平行性好，結(jié)果比較穩(wěn)定，可用于測(cè)定和評(píng)估不同類型粉末在不同焙燒制度下在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的結(jié)圈特性及形成結(jié)圈的難易程度，為控制及預(yù)防回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈提供了可靠的理論依據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合實(shí)施例旨在進(jìn)一步說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
，而非限制本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0013]實(shí)施例1
[0014]將試驗(yàn)粉末以自然堆積的方式裝入圓柱行坩堝中，至滿平狀態(tài)，將裝有粉末的坩堝在瓷舟的承載下放入管爐中，并在一定的焙燒制度下進(jìn)行焙燒，即“自然堆積焙燒”。對(duì)焙燒所得粘結(jié)塊冷卻后從坩堝中取出測(cè)定其抗壓強(qiáng)度，以粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)該粉末的結(jié)圈特性。
[0015]實(shí)驗(yàn)粉末:球團(tuán)粉末A ；
[0016]焙燒制度:在焙燒溫度為1200°C和焙燒時(shí)間為1min的條件下；
[0017]測(cè)試結(jié)果:測(cè)得粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度為43N。
[0018]實(shí)施例2
[0019]實(shí)施方法與對(duì)比文件I相同。
[0020]實(shí)驗(yàn)粉末:球團(tuán)粉末A ；
[0021]焙燒制度:在焙燒溫度為1250°C和焙燒時(shí)間為1min的條件下；
[0022]測(cè)試結(jié)果:測(cè)得粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度為214N。
[0023]實(shí)施例3
[0024]實(shí)施方法與對(duì)比文件I相同。
[0025]實(shí)驗(yàn)粉末:球團(tuán)粉末A ；
[0026]焙燒制度:在焙燒溫度為1280°C和焙燒時(shí)間為1min的條件下；
[0027]測(cè)試結(jié)果:測(cè)得粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度為470N。
[0028]實(shí)施例4
[0029]實(shí)施方法與對(duì)比文件I相同。
[0030]實(shí)驗(yàn)粉末:球團(tuán)粉末A ；
[0031]焙燒制度:在焙燒溫度為1300°C和焙燒時(shí)間為1min的條件下；
[0032]測(cè)試結(jié)果:測(cè)得粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度為580N。
[0033]通過實(shí)施例1?4可以得出，焙燒溫度對(duì)粉末A粘結(jié)特性的影響，在焙燒時(shí)間相同的條件下，焙燒溫度越高，粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度越大，說明粉體原料越容易結(jié)圈。
[0034]實(shí)施例5
[0035]實(shí)施方法與對(duì)比文件I相同。
[0036]實(shí)驗(yàn)粉末:球團(tuán)粉末A ；
[0037]焙燒制度:在焙燒溫度為1250°C和焙燒時(shí)間為Imin的條件下；
[0038]測(cè)試結(jié)果:測(cè)得粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度為0N。
[0039]實(shí)施例6
[0040]實(shí)施方法與對(duì)比文件I相同。
[0041]實(shí)驗(yàn)粉末:球團(tuán)粉末A ；
[0042]焙燒制度:在焙燒溫度為1250°C和焙燒時(shí)間為3min的條件下；
[0043]測(cè)試結(jié)果:測(cè)得粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度為70N。
[0044]實(shí)施例7
[0045]實(shí)施方法與對(duì)比文件I相同。
[0046]實(shí)驗(yàn)粉末:球團(tuán)粉末A ；
[0047]焙燒制度:在焙燒溫度為1250°C和焙燒時(shí)間為5min的條件下；
[0048]測(cè)試結(jié)果:測(cè)得粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度為167N。
[0049]通過實(shí)施例5?7可以得出，焙燒時(shí)間對(duì)粉末A粘結(jié)特性的影響，在焙燒溫度相同的條件下，焙燒時(shí)間越長(zhǎng)，粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度越大，說明粉體原料越容易結(jié)圈。
[0050]實(shí)施例8
[0051]實(shí)施方法與對(duì)比文件I相同。
[0052]實(shí)驗(yàn)粉末:球團(tuán)粉末B ；
[0053]焙燒制度:在焙燒溫度為1250°C和焙燒時(shí)間為1min的條件下；
[0054]測(cè)試結(jié)果:測(cè)得粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度為162N。
[0055]通過實(shí)施例2與8的比較可得出，粉末A和B粘結(jié)特性的差異，且粉末A比B更容易發(fā)生結(jié)圈或結(jié)圈更嚴(yán)重。
[0056]綜上實(shí)施例1?8也驗(yàn)證了采用結(jié)圈抗壓強(qiáng)度來(lái)表征結(jié)圈特性及形成結(jié)圈的難易程度具有科學(xué)性。
【權(quán)利要求】
1.一種氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯中粉末結(jié)圈特性的測(cè)定方法，其特征在于，將原料粉末以自然堆積的方式裝入坩堝中直至滿平狀態(tài)后，放入爐中進(jìn)行焙燒；焙燒完成后，冷卻，將坩堝中形成的粘結(jié)塊取出并測(cè)定其抗壓強(qiáng)度，以粘結(jié)塊的抗壓強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)原料粉末的結(jié)圈特性。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于，所述的焙燒按一定的焙燒制度進(jìn)行，其中，焙燒制度包括:設(shè)置焙燒時(shí)間一定，在不同溫度下進(jìn)行焙燒；或者設(shè)置焙燒溫度一定，進(jìn)行不同時(shí)間的焙燒；或者設(shè)置焙燒時(shí)間和溫度一定，對(duì)不同原料粉末進(jìn)行焙燒。
3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其特征在于，裝有原料粉末的坩堝在瓷舟的承載下放入臥式管爐中進(jìn)行焙燒。
4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)定方法，其特征在于，所述的坩堝為微型氧化鋁圓柱形坩堝。
5.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的測(cè)定方法，其特征在于，抗壓強(qiáng)度越大表明粉末越容易發(fā)生結(jié)圈。
【文檔編號(hào)】C22B1/02GK104390842SQ201410630761
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】楊永斌, 李騫, 姜濤, 徐斌, 張雁, 鐘強(qiáng), 范曉慧, 李光輝, 郭宇峰, 陳許玲, 張?jiān)? 汪亞軒 申請(qǐng)人:中南大學(xué)