一种用于试验研究铁矿粉制粒性能的方法
【专利摘要】一种用于试验研究铁矿粉制粒性能的方法：将铁矿石破碎并筛分粒级：将粒度为1~3mm的作为核粒子，将粒度≤0.5mm的作为粘附粒子；将核粒子与粘附粒子混合至均匀；在圆盘机上制粒；烘烤；将其制粒进行分级；根据粒度分布和粘附比对制粒的性能进行分析判断。本发明与现有技术相比：试验制粒设备简单，易于操作，实验结果与实际生产吻合度大，能对实际生产进行指导，且试验用料量少；可比性强，能便捷地判断制粒时的成球机理，及分析影响制粒效果的因素，为烧结混合料制粒提供优化的技术方向；适应性强，可用于任何铁矿粉制粒性能的研究，铁矿粉搭配方案可任意选择。
【专利说明】一种用于试验研究铁矿粉制粒性能的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种烧结球团制备的试验方法，具体地属于一种用于试验研究铁矿粉制粒性能的方法。
【背景技术】
[0002]铁矿粉的制粒性能好坏影响烧结料层的透气性，对烧结过程产生影响，从而影响烧结矿各项产质量及能耗指标。了解铁矿粉的制粒性能，有针对性的采取强化制粒的措施，是提高烧结矿产质量的基础。因此，在同行业有大量针对铁矿粉制粒性能和强化制粒的研究。目前，对铁矿粉的制粒性能的研究方法多种多样，其中主要有通过测定铁矿粉的毛细水、分子水，从而计算铁矿粉的成球性来判断，此种方法是针对球团用铁精矿提出的判断标准，对粉矿有一定的参考价值，但无法完全反应实际生产中的情况。另一种常用的研究手段是通过圆筒混合机制粒研究烧结混合料制粒性能的好坏，通过调整圆筒参数等手段调节混合料制粒性能的。此方法与实际生产非常接近，但很难找出影响制粒性能的根本因素，且用料量较大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种在了解用铁矿石粉制粒性能的同时，了解制粒时的主要成球机理、影响制粒性能的因素，为优化制粒性能提供技术方向的研究铁矿粉制粒性能的方法。
[0004]实现上述目的的措施:
一种用于试验研究铁矿粉制粒性能的方法，其步骤:
O将铁矿石进行破碎并筛分粒级:其中，将粒度为f3mm的作为核粒子，将粒度(0.5mm的作为粘附粒子；
2)将粒度为f3mm核粒子与粒度< 0.5mm的粘附粒子按照1:5?40进行混合至均匀；
3)将混合好的制粒料置于圆盘机上进行制粒，时间控制在3?20分钟；
4)进行烘烤，烘烤温度控制在不低于100°C，烘烤时间不少于2个小时；
5)将其制粒进行分级，即按照大于3_、1?3_、小于1_的三种粒度分选；
6)根据粒度分布和粘附比对制粒的性能进行分析判断:
当为单种矿粉时，粘附比的计算公式:
R单=(ff单总一ff制粒)+ W单总
式中表不单种矿粉的粘附比；
W￠,?一表不单种矿粉中粒度为-1mm粒级总重量；
W$lje一表示单种矿粉中制粒后-1mm粒级总重量；
当大于70%，说明其亲水性优；当1^在40至小于70%，说明其亲水性为良；当1^在2(Γ小于40%，说明其亲水性一般；当小于20%，说明其亲水性差；
当为多矿种矿粉配合制粒时，采用实际粘附比与理论粘附比进行分析比较的方式进行判断:计算公式:
R多实-(ff多实总一ff多实制粒)7胃多实总
式中:R乡实一表不多种矿粉的实际粘附比；
W多实总一表不多种矿粉中粒度为_lmm粒级总重量；
W多实—表不多种矿粉中制粒后_lmm粒级总重量；
R多理论=
R#a*Va+ R 单 b*Vb+ R &*ν。+…；
式中:R乡:g论一表不多种矿粉的理论粘附比；
A、B、C一表不不同的配用矿种；
V—表示不同的配用矿种所占的比例；
判断:当R#大于■，说明各矿粉在制粒时有相互促进的作用；当实际粘附比小于理论粘附比，说明各矿粉在制粒时相互抑制。
[0005]关于粘附比的公式说明:
铁矿粉的制粒性能好坏由矿种的亲水性和制粒设备的运转参数两个因素决定，当制粒设备确定时，其运转参数已固定，此时，铁矿粉制粒性能只由亲水性决定，由于粘附比与制粒性能正相关，因此，粘附比仅与矿种的亲水性有关；在本发明中，由于制粒设备为圆盘机，设备参数固定，故粘附比仅与所选择的试验矿石种类有关。根据大量的试验证明，通过公式:R$= (W^-Wae) +Wi^所计算出的值即能代表该种铁矿无论是在单矿种还是在多矿种的配比中的粘附比，已与Wm及无关，成为定值。
[0006]本发明与现有技术相比:
1.试验制粒设备简单，易于操作，实验结果与实际生产吻合度大，能对实际生产进行指导，且试验用料量少；
2.可比性强，能便捷地判断制粒时的成球机理，及分析影响制粒效果的因素，为烧结混合料制粒提供优化的技术方向；
3.适应性强，可用于任何铁矿粉制粒性能的研究，铁矿粉搭配方案可任意选择。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明的实施例3的制粒情况；
图2为本发明的实施例4的制粒情况。
【具体实施方式】
[0008]下面对本发明予以详细描述:
实施例1
本实施例为对单矿种褐铁矿A的制粒性能试验研究；
其用于试验研究的步骤:
O将褐铁矿A进行破碎并筛分粒级:其中，将粒度为lmnT3mm的作为核粒子，将粒度(0.5mm的作为粘附粒子；
2)将粒度为f3_核粒子与粒度< 0.5mm的粘附粒子按照1:10进行混合至均匀；
3)将混合好的制粒料置于圆盘机上进行制粒，时间在5分钟；
4)进行烘烤,烘烤温度为105°C，烘烤时间为2.5个小时； 5)将其制粒进行分级，即按照大于3_、1?3_、小于1_的三种粒度分选；
6)根据粒度分布和粘附比对制粒的性能进行分析判断:
已知=Wifli6=Skg, Wae=0.24kg,并将其带入以下粘附比为的计算公式:
R单=(W单总—W制粒)+W单总=95.2%
式中:1?丨—表不揭铁矿粉A的粘附比；
Wifli6一表示褐铁矿粉A中粒度为-1mm粒级总重量；
—表示褐铁矿粉A中制粒后-1mm粒级总重量；
根据计算结果1^为95.2%，说明该矿石其亲水性优。
[0009]实施例2
本实施例采用单种磁铁矿B的制粒性能研究实例:
其用于试验研究的步骤:
O将磁铁矿B进行破碎并筛分粒级:其中，将粒度为lmnT3mm的作为核粒子，将粒度(0.5mm的作为粘附粒子；
2)将粒度为f3_核粒子与粒度< 0.5mm的粘附粒子按照1:7进行混合至均匀；
3)将混合好的制粒料置于圆盘机上进行制粒，时间在10分钟；
4)进行烘烤,烘烤温度为110°C，烘烤时间为2个小时20分钟；
5)将其制粒进行分级，即按照大于3_、1?3_、小于1_的三种粒度分选；
6)根据粒度分布和粘附比对制粒的性能进行分析判断:
已知=Wifli6=Skg, W$lje =2kg ,并将其带入以下粘附比为的计算公式:
R单=(W单总一 W制粒)+W单总=60%
式中表不磁铁矿粉B的粘附比；
Wifli6一表示磁铁矿粉B中粒度为-1mm粒级总重量；
—表示磁铁矿粉B中制粒后-1mm粒级总重量；
根据计算结果1^为60%，说明该矿石其亲水性为良。
[0010]实施例3
本实施例采用单矿种镜铁矿C的制粒性能研究例，
其用于试验研究的步骤:
O将种镜铁矿C进行破碎并筛分粒级:其中，将粒度为r3mm的作为核粒子，将粒度(0.5mm的作为粘附粒子；
2)将粒度为f3_核粒子与粒度< 0.5mm的粘附粒子按照1:7进行混合至均匀；
3)将混合好的制粒料置于圆盘机上进行制粒，时间在15分钟；
4)进行烘烤，烘烤温度为107°C，烘烤时间为2个小时20分钟；
5)将其制粒进行分级，即按照大于3_、1?3_、小于1_的三种粒度分选；
6)根据粒度分布和粘附比对制粒的性能进行分析判断:
已知=Wifli6=Skg, W$lje =4.25kg ,并将其带入以下粘附比为的计算公式:
R单=(W单总一 W制粒)+W单总=15%
式中:R$—表示镜铁矿粉C的粘附比；
—表示镜铁矿粉C中粒度为-1mm粒级总重量；
—表示镜铁矿粉C中制粒后-1mm粒级总重量； 根据计算结果1^为15%，说明该矿石其亲水性差。
[0011]实施例4
本实施例为矿褐铁矿A和镜铁矿C制粒性能研究实例，
其用于试验研究的步骤:
1)将矿褐铁矿A和镜铁矿C进行破碎并筛分粒级:其中，将粒度为f3mm的作为核粒子，将粒度< 0.5mm的作为粘附粒子；
2)将粒度为f3mm核粒子与粒度< 0.5mm的粘附粒子按照1:20进行混合至均匀；
3)将混合好的制粒料置于圆盘机上进行制粒，时间在13分钟；
4)进行烘烤,烘烤温度为103°C，烘烤时间为2个小时45分钟；
5)将其制粒进行分级，即按照大于3_、1?3_、小于1_的三种粒度分选；
6)根据粒度分布和粘附比对制粒的性能进行分析判断:
已知:W&,6=5kg，W&$w= 1.53kg，R#A为实施例1中已给出的褐铁矿A的粘附比，其值为95.2% ； Ri^c为实施例3中已给出的镜铁矿C的粘附比，其值为15% ;褐铁矿A的配用比例VaS 40%，镜铁矿C的配用比例V。为60%，并分别带入下述的有关计算公式中；因为多矿石种类，故采用实际粘附比与理论粘附比进行分析比较的方式进行判断:计算公式:
R多实-(W多实总一W多实制粒)7W多实总-69.4%
R多理论=
R#A*V R#c*Vc=47.1%
由于 R多实为69.4 %，R多理论为47.I %，其R#大于说明各矿粉在制粒时有相互促进的作用。其由图1可以看出褐铁矿A制粒后的颗粒呈钱币状，说明A矿种制粒过程中以聚结成球机理为主导，成球过程中自身颗粒间的相互作用力占主导，而当与镜铁矿C混合后制粒时，由于镜铁矿C的影响，其成球机理改变，以成层成球机理为主导，成球过程中机械力作用占主导，从而使制粒过程中机械力的使用更充分，机械力作用与褐铁矿A较大的颗粒表面作用力叠加，达到了更好的制粒效果。
[0012]实施例5
本实施例采用磁铁矿B和镜铁矿C制粒性能研究实例，
其用于试验研究的步骤:
1)将磁铁矿B和镜铁矿C进行破碎并筛分粒级:其中，将粒度为f3mm的作为核粒子，将粒度< 0.5mm的作为粘附粒子；
2)将粒度为Imm核粒子与粒度<0.5mm的粘附粒子按照1:20进行混合至均匀；
3)将混合好的制粒料置于圆盘机上进行制粒，时间在13分钟；
4)进行烘烤,烘烤温度为104°C，烘烤时间为2个小时10分钟；
5)将其制粒进行分级，即按照大于3_、1?3_、小于1_的三种粒度分选；
6)根据粒度分布和粘附比对制粒的性能进行分析判断:
已知:W多实总=5kg, W多实制粒=4.06kg, R单B为实施例2中磁铁矿的粘附比，其值为60% ；Ri^c为实施例3中镜铁矿C的粘附比，其值为15% ;矿石种类B的配用比例V为20%，矿石种类C的配用比例V为80% ;将上述已知数据分别带入下述的有关计算公式中；因为多矿石种类，故采用实际粘附比与理论粘附比进行分析比较的方式进行判断:计算公式:
R多实-(W多实总一W多实制粒)7W多实总-18.8%
R 多理论=R 单 B*Vb+ Ri|l c*Vc=24% 由于为18.8 %，论为24 %，其小于1?_6，说明各矿粉在制粒时有相互抑制的作用。由图2可以看出磁铁矿B制粒后的颗粒呈圆球状，说明B以成层成球机理为主导，成球过程中机械力作用占主导，而当与镜铁矿C混合后制粒时，由于成球性差的C矿种的影响，使磁铁矿B颗粒间的接触变少，而由于B颗粒的表面作用力不能很好的粘附C颗粒，从而使B和C混合制粒时，起到了相互抑制的作用。
[0013]关于粘附比的公式说明:
铁矿粉的制粒性能好坏由矿种的亲水性和制粒设备的运转参数两个因素决定，当制粒设备确定时，其运转参数已固定，此时，铁矿粉制粒性能只由亲水性决定，由于粘附比与制粒性能正相关，因此，粘附比仅与矿种的亲水性有关；在本发明中，由于制粒设备为圆盘机，设备参数固定，故粘附比仅与所选择的试验矿石种类有关。根据大量的试验证明，通过公式:R$= (W^-Wae) +Wi^所计算出的值即能代表该种铁矿无论是在单矿种还是在多矿种的配比中的粘附比，已与Wi^及W$_无关，成为定值，故在实施例4及实施例5中，直接将实施例1、实施例2及实施例3中的A、B、C三类铁矿石的所计算的粘附比值直接代入实施例4及实施例5的相关公式中进行计算。
[0014]上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。
【权利要求】
1.一种用于试验研究铁矿粉制粒性能的方法，其步骤: O将铁矿石进行破碎并筛分粒级:其中，将粒度为f3mm的作为核粒子，将粒度(0.5mm的作为粘附粒子；2)将粒度为f3mm核粒子与粒度< 0.5mm的粘附粒子按照1:5?40进行混合至均匀； 3)将混合好的制粒料置于圆盘机上进行制粒，时间控制在3?20分钟； 4)进行烘烤，烘烤温度控制在不低于100°C，烘烤时间不少于2个小时； 5)将其制粒进行分级，即按照大于3_、1?3_、小于1_的三种粒度分选； 6)根据粒度分布和粘附比对制粒的性能进行分析判断: 当为单种矿粉时，粘附比的计算公式:
R单=(ff单总一ff制粒)+ W单总 式中表不单种矿粉的粘附比；
W￠,?一表不单种矿粉中粒度为-1mm粒级总重量；
W$lje一表示单种矿粉中制粒后-1mm粒级总重量； 当大于70%，说明其亲水性优；当1^在40至小于70%，说明其亲水性为良；当1^在2(Γ小于40%，说明其亲水性一般；当小于20%，说明其亲水性差； 当为多矿种矿粉配合制粒时，采用实际粘附比与理论粘附比进行分析比较的方式进行判断:计算公式:
R多实-(胃多实总一胃多实制粒)7ff多实总 式中:1^乡丨一表不多种矿粉的实际粘附比；
切多实总一表不多种矿粉中粒度为_lmm粒级总重量；
胃多实制粒一表不多种矿粉中制粒后_1臟粒级总重量；
R多理论=
R#a*Va+ R 单 b*Vb+ R &*ν。+…； 式中:R乡:g论一表不多种矿粉的理论粘附比；
A、B、C一表不不同的配用矿种； V—表示不同的配用矿种所占的比例； 判断:当R#大于■，说明各矿粉在制粒时有相互促进的作用；当实际粘附比小于理论粘附比，说明各矿粉在制粒时相互抑制。
【文档编号】C22B1/16GK104294035SQ201410583203
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】史先菊, 李军, 冯红云, 肖扬, 莫亚平, 孙庆星, 范维国, 庞有军, 张树华, 杨慧 申请人:武汉钢铁(集团)公司