本发明涉及高炉检测技术领域，特别是涉及一种高炉渣排碱能力检测及评价方法。
背景技术：
在高炉生产过程中所使用的原燃料有很多都含有一定量的碱金属一般为钾钠的盐类，当入炉原燃料将所含有的碱金属带人高炉后，由于碱金属在生产过程的循环富集作用，使得高炉中钾钠的含量越来越高。碱金属对高炉使用的烧结球团矿以及焦炭的性能带来不利影响，如降低焦炭强度，提高球团矿膨胀性，并有可能在高炉炉墙上结瘤，影响高炉稳定顺行。为此高炉需要适宜的炉渣碱度来进行排碱，减少其在高炉内形成富集程度。因此高炉炉渣排碱能力检测及评价方法成为一种非常重要的手段。
技术实现要素：
为了解决以上技术问题，本发明提供一种高炉渣排碱能力检测及评价方法。
本发明提供一种高炉渣排碱能力检测及评价方法，其包括如下步骤：
步骤1)、排碱渣样配制
将炉渣和化学试剂一起放入石墨坩埚内，再将石墨坩埚放入高温加热炉中，高温融化，制成排碱渣样；
步骤2)、炉渣与碳酸钾反应
1)、排碱反应器采用上中下三层石墨坩埚，中部坩埚为盛放排碱渣样的坩埚，该坩埚底部设有圆孔，并均匀地分布在整个坩埚底部，圆孔插有一节刚玉管；下部坩埚为盛放碳酸钾试剂的坩埚，上部坩埚倒扣设置；
2)、实验时，先把盛放排碱渣样的坩埚放置在管式电炉中升温，并开始从电炉底部通入n2保护，待排碱渣样完全熔化并升温至1450℃以上，搅拌；迅速取出盛放排碱渣样的坩埚，同时把盛装碳酸钾的坩埚放入电炉内，再将取出的盛排碱渣样的埚坩放置其上，在盛排碱渣样的埚坩顶面倒扣一个石墨坩埚，恒温15min后取出；
步骤3、炉渣排碱能力评价
待渣样冷却后通过测定此时渣中碱金属k2o含量来分析炉渣吸收碱金属的能力。
本发明提供了一种高炉渣排碱能力检测及评价方法，其包括排碱渣样配制、渣样与碳酸钾反应和炉渣排碱能力评价三个步骤。炉渣与碳酸钾反应后，此时炉渣中碱金属氧化钾含量就是碱金属在炉渣中的最大溶解量，也就是该炉渣的最大排碱率。炉渣中碱金属氧化钾的百分含量越高，炉渣排碱能力越强。通过对不同高炉渣排碱能力的测定，找到更符合高炉状况的适宜的炉渣成分，对指导高炉改善和优化造渣制度，保证高炉生产稳定顺行，降低燃料消耗具有重要意义。
附图说明
图1为本发明提供的高炉渣排碱能力检测及评价方法中使用的排碱反应器的结构示意图。
附图标记说明：
1-上部坩埚
2-中部坩埚
3-下部坩埚
4-刚玉管
5-排碱渣样
6-碳酸钾
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供一种高炉渣排碱能力检测及评价方法，其包括如下步骤：
步骤1)、排碱渣样配制
将炉渣和化学试剂一起放入石墨坩埚内，再将石墨坩埚放入高温加热炉中，高温融化，制成排碱渣样5；
步骤2)、炉渣与碳酸钾反应
1)、排碱反应器采用上中下三层石墨坩埚，中部坩埚2为盛放排碱渣样的坩埚，该坩埚底部设有圆孔，并均匀地分布在整个坩埚底部，圆孔插有一节刚玉管4；下部坩埚3为盛放碳酸钾6试剂的坩埚，上部坩埚1倒扣设置；上部坩埚防止钾蒸汽过多的扩散，使反应控制在上中两个石墨坩埚内反应更充分；
2)、实验时，先把盛放排碱渣样5的坩埚放置在管式电炉中升温，并开始从电炉底部通入n2保护，待排碱渣样5完全熔化并升温至1450℃以上，搅拌；迅速取出盛放排碱渣样5的坩埚，同时把盛装碳酸钾6的坩埚(即下部坩埚3)放入电炉内，再将取出的盛排碱渣样5的埚坩(中部坩埚2)放置其上，在盛排碱渣样的埚坩顶面倒扣一个石墨坩埚(即上部坩埚1)，恒温15min后取出；
步骤3、炉渣排碱能力评价
待渣样冷却后通过测定此时渣中碱金属k2o含量来分析炉渣吸收碱金属的能力。
上述步骤1中：炉渣量可以以现场炉渣平均化学成分为基准，按高炉渣铁比计算好渣量；化学试剂可以为cao、sio2、al2o3和mgo等，用于调节试验所需碱度。
步骤2中排碱反应器的结构如图1所示，排碱反应器采用上中下三层石墨坩埚，中部坩埚2为盛放排碱渣样5的坩埚，该坩埚底部设有圆孔，并均匀地分布在整个坩埚底部，圆孔插有一节刚玉管4；下部坩埚3为盛放碳酸钾6试剂的石墨坩埚，上部坩埚1倒扣设置，防止钾蒸汽过多的扩散，使反应控制在上中两个石墨坩埚内反应更充分。
在1450℃高温下，k2co3被坩埚中的石墨还原，产生钾蒸气。钾蒸气与熔融的炉渣接触而被炉渣吸收，直至炉渣中碱金属溶解量达到饱和状态为止。通过测定此时渣中碱金属k2o含量来分析炉渣吸收碱金属的能力，亦即炉渣排碱能力，炉渣中碱金属k2o含量越高，说明炉渣吸收碱金属的能力越强，也就是炉渣的排碱能力越强。
反应式如下：
k2co3+2c—2k+3co
以下结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
在高炉炉渣的基础上配加纯化学试剂cao、sio2、al2o3和mgo使碱度调整为试验所需碱度：r1为1.13、r2为0.98，根据减负荷计算加入碳酸钾5kg，试验结束后，化验碱度r1炉渣吸收碱金属0.295％，碱度r2炉渣吸收碱金属0.638％。数据表明碱度r1炉渣排碱效果小于碱度r2炉渣。
实施例2
在高炉炉渣的基础上配加纯化学试剂cao、sio2、al2o3和mgo使碱度调整为试验所需碱度：r3为1.2、r4为0.95，根据减负荷计算加入碳酸钾5kg。试验结束后，化验碱度r3炉渣吸收碱金属0.212％，碱度r4炉渣吸收碱金属0.68％。数据表明碱度r3炉渣排碱效果小于碱度r4炉渣。
本发明提供了一种高炉渣排碱能力检测及评价方法，其包括排碱渣样配制、渣样与碳酸钾反应和炉渣排碱能力评价三个步骤。炉渣与碳酸钾反应后，此时炉渣中碱金属氧化钾含量就是碱金属在炉渣中的最大溶解量，也就是该炉渣的最大排碱率。炉渣中碱金属氧化钾的百分含量越高，炉渣排碱能力越强。通过对不同高炉渣排碱能力的测定，找到更符合高炉状况的适宜的炉渣成分，对指导高炉改善和优化造渣制度，保证高炉生产稳定顺行，降低燃料消耗具有重要意义。
以上对本发明所提供的高炉渣排碱能力检测及评价方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。