【摘要】：基于鐵礦粉燒結(jié)高溫特性的優(yōu)化配礦對(duì)實(shí)現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)降本增效具有重要意義,鐵礦粉同化性表征的是鐵礦粉在燒結(jié)過(guò)程中生成液相的難易程度(以最低同化溫度表示),是一項(xiàng)非常重要的高溫特性指標(biāo),通過(guò)鐵礦粉同化性互補(bǔ)降低燒結(jié)混勻料的最低同化溫度能夠有效降低燒結(jié)溫度,減少燃料消耗。目前對(duì)鐵礦粉最低同化溫度檢測(cè)已開(kāi)展大量研究工作,并在燒結(jié)優(yōu)化配礦領(lǐng)域取得了較好的研究成果,但現(xiàn)有檢測(cè)方法(觀察法)需要進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),檢測(cè)效率偏低。本文根據(jù)同化反應(yīng)是一個(gè)由固相變成液相的特點(diǎn),提出一種通過(guò)測(cè)量同化反應(yīng)前后接觸面物質(zhì)導(dǎo)電性變化,以此判斷同化反應(yīng)時(shí)機(jī)的新方法(電阻法),為基于鐵礦粉最低同化溫度進(jìn)行優(yōu)化配礦提供數(shù)據(jù)支撐與理論指導(dǎo)。探究電阻法檢測(cè)鐵礦粉最低同化溫度的最佳實(shí)驗(yàn)條件并對(duì)檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行分析,結(jié)果表明:在CaO薄片直徑為20 mm的條件下,鐵礦粉添加量應(yīng)為0.5 g,電極設(shè)置深度為2 mm,升溫速率為1℃/s;檢測(cè)過(guò)程根據(jù)電阻值變化分為電阻值下降階段、電阻值突變階段和電阻值穩(wěn)定階段。對(duì)不同溫度下鐵礦粉與CaO的反應(yīng)界面的宏觀形貌和微觀物相組成進(jìn)行分析,證明了電阻法檢測(cè)鐵礦粉最低同化溫度的準(zhǔn)確性,結(jié)果表明:未同化試樣中,鐵礦粉與CaO接觸面處有明顯分界線,部分細(xì)小鐵礦粉顆粒與CaO發(fā)生固相反應(yīng)生成鐵酸鈣;恰好同化試樣中,接觸面的分界線變成鋸齒狀,鐵礦粉與CaO反應(yīng)形成了厚度大約為0.3 mm鐵酸鈣層;過(guò)同化試樣中,CaO全面擴(kuò)散進(jìn)入鐵礦粉中進(jìn)行反應(yīng),鐵礦粉逐漸熔合形成一個(gè)整體。分別利用電阻法和觀察法對(duì)國(guó)內(nèi)某鋼廠常用鐵礦粉最低同化溫度進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn):電阻法檢測(cè)結(jié)果與觀察法總體變化規(guī)律一致;燒結(jié)現(xiàn)場(chǎng)參考電阻法檢測(cè)結(jié)果調(diào)整了燒結(jié)料配比及工藝參數(shù),燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)及成品率均得到了有效提高;同時(shí),通過(guò)電阻法探究化學(xué)成分對(duì)鐵礦粉最低同化溫度的影響規(guī)律,并與現(xiàn)有研究結(jié)論進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明:電阻法得到的MgO含量、Al_2O_3含量、SiO_2含量和LOI含量對(duì)最低同化溫度的影響規(guī)律與現(xiàn)有研究結(jié)論基本一致,進(jìn)一步證明了電阻法檢測(cè)鐵礦粉最低同化溫度的準(zhǔn)確性與有效性。
【圖文】：

實(shí)驗(yàn)時(shí)將鐵礦粉磨制 100 目以下的細(xì)粉狀，將鐵礦粉與 CaO 試劑在一定的壓力下分別壓制成 8 mm 和 25 mm 的柱狀小餅，把鐵礦粉小餅放在 CaO 薄餅中心位置，然后放在豎式高溫爐中按照一定的升溫曲線進(jìn)行加熱，如圖1-4所示，加熱到預(yù)定溫度后停止加熱，冷卻后進(jìn)行觀察，當(dāng)鐵礦粉小餅與 CaO 薄餅反應(yīng)生成剛好大于礦粉小餅一圈的液相量時(shí)視為開(kāi)始同化現(xiàn)象，并且此現(xiàn)象出現(xiàn)的溫度即為最低同化溫度。如未出現(xiàn)同化現(xiàn)象或出現(xiàn)過(guò)同化現(xiàn)象，以此溫度為基準(zhǔn)，不斷的降低或提高溫度重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，直到觀察到取出的樣品出現(xiàn)開(kāi)始同化現(xiàn)象，圖 1-5 為同化反應(yīng)示意圖。此方法檢測(cè)鐵礦粉最低同化溫度時(shí)須通過(guò)多次嘗試才能確定同化溫度，影響檢測(cè)的效率

圖 1-5 同化反應(yīng)現(xiàn)象示Fig.1-5 Schematic diagram of assiDebrincat D 等[57]將燒結(jié)所用原料進(jìn)行破碎熱，，并且在焙燒過(guò)程中通入空氣、CO、CO2等據(jù)顯微結(jié)構(gòu)判斷鐵酸鈣的生成情況，以此推斷光森和金明芳[58,59]等人利用灰熔點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，根據(jù)國(guó)標(biāo)中測(cè)定煤粉灰熔點(diǎn)的方溫度，半球溫度和流動(dòng)溫度，設(shè)計(jì)出一種根據(jù)球和流動(dòng)等特征判斷同化反應(yīng)發(fā)生的方法。開(kāi)始生成溫度、液相完全生成溫度等概念判斷未同化同化剛玉管樣品電爐
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TF046.4

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本文編號(hào)：2658909