專利名稱：一種可視化鐵礦粉高溫冶金性能的測定裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于高爐煉鐵領域，特別是適用于可視化鐵礦粉高溫冶金性能測定的裝置。
背景技術：
中國高爐煉鐵的主要入爐含鐵原料是燒結礦，燒結礦的質量對高爐生產有重要影響，而燒結礦的質量很大程度上受限于燒結工藝所使用的鐵礦粉原料。伴隨著優質鐵礦粉資源越來越少，一些劣質鐵礦粉進入中國市場，給各企業的燒結生產帶來了一定的沖擊。另夕卜，在金融危機席卷全球的情況下，節能減排、降低成本也成為各企業亟待解決的問題。因此，有必要對各種燒結用鐵礦粉進行深入研究，在兼顧資源戰略、生鐵成本的同時保證燒結礦質量。 燒結用鐵礦粉的性能對燒結礦質量具有重要的影響。對鐵礦粉燒結性能的認識和研究不僅包括化學成分、粒度組成、制粒性等常溫性能方面，還應包括鐵礦粉在燒結過程中所表現出來的高溫物理化學性質。近年來，國內外學者已開始重視鐵礦粉的高溫性能，并針對鐵礦粉的高溫性能進行了深入研究。目前對鐵礦粉高溫性能的測定主要采用微型燒結法，對于鐵礦粉的同化性、液相流動性測定方法如下同化性是指鐵礦粉中鐵氧化物與溶劑中CaO的反應能力。具體實驗方法將鐵礦粉和分析純CaO試劑制成細粉狀(小于O. 149mm);在一定的壓力下，分別壓制成礦粉小餅試樣和CaO小餅試樣。然后將鐵礦粉小餅試樣置于CaO小餅試樣之上，放入微型燒結實驗裝置中按一定的燒結制度進行焙燒，以鐵礦粉小餅試樣的熔化狀況為其同化特征，測定不同鐵礦粉達到這一同化特征的溫度和時間，以此評價不同鐵礦粉與CaO的同化能力。液相流動性是指在燒結過程中鐵礦粉與CaO反應生成的液相的流動能力。具體實驗方法將實驗試樣壓制成小餅，然后根據實際燒結過程的升溫曲線，將試樣小餅放入微型燒結實驗裝置中焙燒；實驗結束后取出燒結小餅，測定其垂直投影面積，并根據下式計算出試樣的液相流動性指數，以此確定鐵礦粉液相流動性。
權利要求
1.一種可視化礦粉高溫冶金性能的測定裝置，其特征在于，所述裝置包括氣瓶(I)、控制柜(3)、臥式加熱爐(4)、攝像儀(9)、計算機(10)，其中氣瓶(I)中的氣體通過流量閥(2)流經控制柜(3)，控制柜(3)由計算機(10)控制氣體流量、以及氣體比例，所述氣體按一定比例和流量通入臥式加熱爐(4)，試樣(7，8)置于臥式加熱爐的磁舟(6)中，攝像儀(9)位于臥式加熱爐(4)的上方，拍攝試樣的圖像，經計算機(10)中的圖像處理系統對拍攝的圖像進行處理，自動計算出試樣的高溫冶金基礎性能。
2.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述氣體為N2、C0、C02、02、H2任意比例的混合，所述氣體的混合比例由計算機(10)中的程序控制。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述氣體為N2、CO、C02、O2、或H2中的一種。
4.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述試樣為測量液相流動性的試樣(7)和測量同化性的試樣(8)。
5.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述磁舟(6)位于臥式加熱爐中的凸臺(5 )上，并置于臥式加熱爐的恒溫帶內。
6.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，攝像儀(9)拍攝圖像為單張拍攝或者連續拍攝，拍攝頻率最快為25巾貞/秒。
7.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述臥式加熱爐(4)設有冷卻系統，冷卻水由冷卻水入口( 11)進入，由冷卻水出口( 12)排出。
8.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述臥式加熱爐(4)的加熱溫度為室溫 1600°C，控制升溫速率為O. 5 20°C /min，升溫制度為計算機(10)中的程序自動控制。
9.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，同化性根據試樣圖像形貌判斷同化特征，定義試樣投影面積增大5%時的溫度為同化性溫度，同時給出相應的溫度值；液相流動性根據試樣投影面積的大小，利用塊體投影面積的變化率進行表示，下式為本發明的鐵礦粉液相流動性的計算公式RSI = S]~S° xiOO 式中RSI——鐵礦粉流動性指數； 50——實驗前試樣在攝像儀中的投影面積； 51—實驗后試樣在攝像儀中的投影面積。
10.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述試樣(7，8)的形狀為圓柱形、餅形或其他形狀。
全文摘要
本發明提供了一種自動計算鐵礦粉高溫冶金性能的測定裝置。該發明所用設備主要有計算機、控制柜、臥式加熱爐和圖像采集系統等。試驗過程中首先選取鐵礦粉及其輔料的混合塊置于臥式加熱爐中，同時打開計算機和攝像儀開始圖像采集，然后按設定好的程序升溫制度升溫。根據攝影儀所攝鐵礦粉混合塊形貌及面積的變化率求出鐵礦粉冶金性能指數，每批鐵礦粉可測1～5個試樣，求其平均值得出鐵礦粉冶金性能指數。該方法設備簡單，容易操作，計算機實時控制，可計算特定溫度控制制度下的鐵礦粉高溫冶金性能指數，也可減少采用常規方法測量鐵礦粉冶金性能時人工操作帶來的誤差。
文檔編號G01N21/84GK102901730SQ20121038586
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月12日 優先權日2012年10月12日
發明者左海濱, 張建良, 焦克新, 張濤, 國宏偉 申請人:北京科技大學