专利名称：一种可视化铁矿粉高温冶金性能的测定装置的制作方法
技术领域：
本发明属于高炉炼铁领域，特别是适用于可视化铁矿粉高温冶金性能测定的装置。
背景技术：
中国高炉炼铁的主要入炉含铁原料是烧结矿，烧结矿的质量对高炉生产有重要影响，而烧结矿的质量很大程度上受限于烧结工艺所使用的铁矿粉原料。伴随着优质铁矿粉资源越来越少，一些劣质铁矿粉进入中国市场，给各企业的烧结生产带来了一定的冲击。另夕卜，在金融危机席卷全球的情况下，节能减排、降低成本也成为各企业亟待解决的问题。因此，有必要对各种烧结用铁矿粉进行深入研究，在兼顾资源战略、生铁成本的同时保证烧结矿质量。 烧结用铁矿粉的性能对烧结矿质量具有重要的影响。对铁矿粉烧结性能的认识和研究不仅包括化学成分、粒度组成、制粒性等常温性能方面，还应包括铁矿粉在烧结过程中所表现出来的高温物理化学性质。近年来，国内外学者已开始重视铁矿粉的高温性能，并针对铁矿粉的高温性能进行了深入研究。目前对铁矿粉高温性能的测定主要采用微型烧结法，对于铁矿粉的同化性、液相流动性测定方法如下同化性是指铁矿粉中铁氧化物与溶剂中CaO的反应能力。具体实验方法将铁矿粉和分析纯CaO试剂制成细粉状(小于O. 149mm);在一定的压力下，分别压制成矿粉小饼试样和CaO小饼试样。然后将铁矿粉小饼试样置于CaO小饼试样之上，放入微型烧结实验装置中按一定的烧结制度进行焙烧，以铁矿粉小饼试样的熔化状况为其同化特征，测定不同铁矿粉达到这一同化特征的温度和时间，以此评价不同铁矿粉与CaO的同化能力。液相流动性是指在烧结过程中铁矿粉与CaO反应生成的液相的流动能力。具体实验方法将实验试样压制成小饼，然后根据实际烧结过程的升温曲线，将试样小饼放入微型烧结实验装置中焙烧；实验结束后取出烧结小饼，测定其垂直投影面积，并根据下式计算出试样的液相流动性指数，以此确定铁矿粉液相流动性。
权利要求
1.一种可视化矿粉高温冶金性能的测定装置，其特征在于，所述装置包括气瓶(I)、控制柜(3)、卧式加热炉(4)、摄像仪(9)、计算机(10)，其中气瓶(I)中的气体通过流量阀(2)流经控制柜(3)，控制柜(3)由计算机(10)控制气体流量、以及气体比例，所述气体按一定比例和流量通入卧式加热炉(4)，试样(7，8)置于卧式加热炉的磁舟(6)中，摄像仪(9)位于卧式加热炉(4)的上方，拍摄试样的图像，经计算机(10)中的图像处理系统对拍摄的图像进行处理，自动计算出试样的高温冶金基础性能。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述气体为N2、C0、C02、02、H2任意比例的混合，所述气体的混合比例由计算机(10)中的程序控制。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述气体为N2、CO、C02、O2、或H2中的一种。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述试样为测量液相流动性的试样(7)和测量同化性的试样(8)。
5.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述磁舟(6)位于卧式加热炉中的凸台(5 )上，并置于卧式加热炉的恒温带内。
6.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，摄像仪(9)拍摄图像为单张拍摄或者连续拍摄，拍摄频率最快为25巾贞/秒。
7.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述卧式加热炉(4)设有冷却系统，冷却水由冷却水入口( 11)进入，由冷却水出口( 12)排出。
8.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述卧式加热炉(4)的加热温度为室温 1600°C，控制升温速率为O. 5 20°C /min，升温制度为计算机(10)中的程序自动控制。
9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，同化性根据试样图像形貌判断同化特征，定义试样投影面积增大5%时的温度为同化性温度，同时给出相应的温度值；液相流动性根据试样投影面积的大小，利用块体投影面积的变化率进行表示，下式为本发明的铁矿粉液相流动性的计算公式RSI = S]~S° xiOO 式中RSI——铁矿粉流动性指数； 50——实验前试样在摄像仪中的投影面积； 51—实验后试样在摄像仪中的投影面积。
10.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述试样(7，8)的形状为圆柱形、饼形或其他形状。
全文摘要
本发明提供了一种自动计算铁矿粉高温冶金性能的测定装置。该发明所用设备主要有计算机、控制柜、卧式加热炉和图像采集系统等。试验过程中首先选取铁矿粉及其辅料的混合块置于卧式加热炉中，同时打开计算机和摄像仪开始图像采集，然后按设定好的程序升温制度升温。根据摄影仪所摄铁矿粉混合块形貌及面积的变化率求出铁矿粉冶金性能指数，每批铁矿粉可测1～5个试样，求其平均值得出铁矿粉冶金性能指数。该方法设备简单，容易操作，计算机实时控制，可计算特定温度控制制度下的铁矿粉高温冶金性能指数，也可减少采用常规方法测量铁矿粉冶金性能时人工操作带来的误差。
文档编号G01N21/84GK102901730SQ20121038586
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者左海滨, 张建良, 焦克新, 张涛, 国宏伟 申请人:北京科技大学