本发明涉及钢铁冶金烧结球团领域，具体属于一种铁矿粉适宜制粒水分的判定方法。
背景技术：
水分是影响铁矿混合料制粒、烧结的重要因素。水分不足则物料难以制粒成球，水分太高铁矿粉制粒过程中容易发生板结。因此保证混合料具有适宜的水分是制粒的关键。
铁矿粉制粒水分通过人工进行经验判断，其结果是准确性不高，且具有滞后性。在本技术领域，人们为克服人工判断所带来的不足，以确保制粒水分的准确性，进行了研究，采用经实验室的实验已确定适宜的水分量，但其存在：
如经检索的：中国专利申请号为201410405761.5的文献，公开了“一种烧结混合料的适宜制粒水分含量的确定方法”，该文献比人工经验判断方式进行确定适宜的水分量要精确的多，但由于原料结构变化频繁，采用此种方法的结果是工作量大、检测时间长，因而在现场难以得到普及。
另外，也有研究者根据原料性质预测适宜制粒水分，如发表于北京科技大学学报2012第4期的文献“烧结混合料适宜制粒水分的预测”，其是通过筛分分级的方法将混合料分成－0.5mm的黏附粉和+0.5mm的核颗粒，并检测核颗粒的比例x+0.5，通过饱和吸水法检测黏附粉的最大毛细水量wp，通过离心法检测核颗粒的持水量wc，另外根据数学模型w＝x+0.5·wc+0.72·(1－x+0.5)·wp预测适宜的制粒水分。其检测的是通过混合料的基础性质预测其适宜制粒水分，需在所有烧结原料混合均匀后进行检测，从现场实际生产操作来看，混合料混匀后即进入制粒设备进行加水制粒，并无足够时间进行制粒水分的预测控制，只适合用于实验室进行适宜制粒水分的预测。
有发表于钢铁研究学报2015第1期的文献“基于生石灰吸水性的适宜烧结制粒水分”，公开了“当制粒水分满足生石灰湿容量时，可获得适宜烧结制粒水分，使铁矿粉中的水分得以保证，生石灰改善制粒的作用充分发挥”，其只提到生石灰对制粒水分的影响，无法进行混合料适宜制粒水分的预测。
中国专利申请号为201410405748.x“一种烧结混合料适宜制粒水分含量的控制方法”，其公开了通过各原料的最大分子水和最大毛细水相加得到各原料的水分饱和度，再根据得出的烧结混合料饱和度对烧结混合料的适宜制粒水分进行控制。其用最大毛细水加最大分子水作为混合料水分饱和度来作为混合料适宜水分进行控制，考虑的因素较少，仅考虑最大毛细水和最大分子水的影响，未将铁矿粉粘度、粗糙度等对制粒水分的影响考虑进去，只能作为参考，不能做精准的预测。
技术实现要素：
本发明在于克服现有技术存在的对铁矿粉适宜制粒水分预测工作量大、时效性不足及精确度不够的不足，提供一种通过多因素回归分析得出的关系式，计算出铁矿粉适宜制粒水分的方法；其具有不仅计算出的结果精确度高，与实际适宜制粒水分的误差不超过0.28％，且过程简单，易实施及操作。
实现上述目的的措施：
一种铁矿粉适合制粒水分的预测方法，其步骤：
1)铁矿粉试样准备：
a、取重量不低于1500g的试验用铁矿粉；
b、对试验用铁矿粉予以烘干，其烘干温度不低于100℃，烘干时间不少于2个小时，烘干至水分含量为≤0.05wt％；
c、取烘干后总重量的55～90wt％的量按以下粒度进行分级：粒度＜0.5mm的、粒度在≥0.5至≤5mm的、粒度大于5mm的三级；并分别记下各粒级的重量百分比，分别用b-0.5、b0.5-5、b+5表示，单位：wt％，试样待用；
d、采用饱和吸水法测定各粒级试样铁矿粉的最大毛细水：将干燥的、自然堆积在试管中的不同粒级的铁矿粉吸水至饱和，且其最大毛细水分别用m-0.5、m0.5-5、m+5表示，单位：wt％；
e、对经烘干但未经参与分粒级的45～10wt％铁矿粉试样检测其大孔孔隙率，且用d表示；
2)判断铁矿粉试样的粘性特征：
a、制粒：取0.5～5mm粒级试样500-1500g放入圆盘加水进行制粒，制粒时间在3～10min，后取出待用；
b、筛分：在经自然状态下放置30～60min后，称取总重量并用m总表示，单位：g；放置结束后筛分出粒度≥6.3mm的粒级，并称取其重量，且用m+6.3表示，单位：g；粒度≥6.3mm重量占比用k+6.3表示，单位为％；k+6.3＝m+6.3/m总；
c、判断铁矿粉试样的粘性特征：当k+6.3不超过2％时，则表示此铁矿粉无粘性；当k+6.3值≥2％时，则表示此铁矿粉具有粘性；
3)计算此铁矿粉的适合的制粒水分：
a、具有粘性的铁矿粉按以下公式计算其适合的制粒水分w宜：
粒度＜0.5mm的，按公式w宜-0.5＝m-0.5—11*d1/3％进行计算；
粒度≥0.5mm的，按公式w宜+0.5＝18.11*d1/3％+d进行计算；
再在以上两式基础上计算此铁矿粉的适合制粒水分：
w宜＝w宜-0.5*b-0.5+w宜+0.5*(b0.5-5+b+5)＝
(m-0.5—11*d1/3％)*b-0.5+(18.11*d1/3％+d)*(b0.5-5+b+5)；
w宜-0.5及w宜+0.5两个公式均是进行回归分析后得出的；
b、无粘性的铁矿粉按以下公式计算其适合制粒水分w宜：
粒度＜0.5mm的粒级铁矿粉，其的适合制粒水分按公式w宜-0.5＝m-0.5进行计算；
粒度≥0.5mm的，由于该部分粒级的铁矿无粘性，不能制粒，仅在混合料中吸饱了水，但不影响其它铁矿粉制粒，故其适合的水分为w宜0.5-5＝m0.5-5，w宜+5＝m+5；
再在以上两式基础上计算此铁矿粉的适合制粒水分：
w宜＝w宜-0.5*b-0.5+w宜0.5-5*b0.5-5+w宜+5*b+5＝m-0.5*b-0.5+m0.5-5*b0.5-5+m+5*b+5。
其在于，步骤1)中所述大孔孔隙率d的检测采用比重瓶排水法进行检测：其步骤：
1)在比重瓶内加满蒸馏水，并称取其重量，用m水表示，单位：g；
2)将此比重瓶烘干，再称取其重量，用m水1表示，单位：g；
3)将烘干的铁矿粉试样装入比重瓶中，称取其总重m水2，单位：g；
4)在装试样后的比重瓶内加入蒸馏水至满，并称取其重量，用m水3表示，单位：g；
5)静置，静置时间为1h；
6)在比重瓶内进行搅动，搅动至比重瓶内的气泡排除干净为止；
7)再次在比重瓶内加入蒸馏水至满，称取其重量，并用m水4表示，单位：g；
8)计算此铁矿粉的大孔孔隙率d，单位：wt％，计算公式：
d＝(m水4-m水3)/(m水+m水2-m水1-m水3)wt％。
本发明中主要步骤的作用及机理：
本发明之所以将经烘干后的铁矿粉按照粒度＜0.5mm、粒度在≥0.5至≤5mm、粒度大于5mm分为三级，是由于铁矿粉<0.5mm粒级部分在毛细水作用下具有成球性能。
本发明之所以将制粒经自然状态下放置30～60min，并再放置结束后筛分出粒度≥6.3mm的粒级，是为了让制粒后颗粒的表面水蒸发掉，而颗粒内部水分仍能保持，便于筛分时不堵筛孔同时颗粒不被破坏掉。
本发明之所以在检测大孔孔隙率d时采用比重瓶排水法进行检测，是由于水分进入铁矿粉小孔相对较难，可以通过控制排水时间，得到大孔的孔隙率。
本发明与现有技术相比，通过多因素回归分析得出的关系式，计算出铁矿粉适宜制粒水分的方法；其具有时效性好，可提前预测，与实际适宜制粒水分的误差不超过0.28％，且过程简单，易实施及操作，相同的原料不用重复取样，工作量小。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
实施例1
本实施例的铁矿粉为铁矿粉a；
该铁矿粉适合制粒水分的预测方法，其步骤：
1)铁矿粉试样准备：
a、取重量5000g的试验用该铁矿粉；
b、对试验用铁矿粉予以烘干，其烘干温度为100～106℃，烘干时间为3个小时，烘干至水分含量为0.046wt％；烘干后总重量4780g；
c、取烘干后总重量的56wt％的量按以下粒度进行分级：粒度＜0.5mm的、粒度在≥0.5至≤5mm的、粒度大于5mm的三级；并分别记下各粒级的重量百分比，分别用b-0.5为30.72wt％，b0.5-5为50.61wt％，b+5为18.67wt％，试样待用；
d、采用饱和吸水法测定各粒级试样铁矿粉的最大毛细水：将干燥的、自然堆积在试管中的不同粒级的铁矿粉吸水至饱和，其最大毛细水分别为：m-0.5为13.82wt％、m0.5-5为8.82wt％，m+5为6.17wt％；
e、对经烘干但未经参与分粒级的44wt％铁矿粉试样检测其大孔孔隙率d，单位wt％；
1)在比重瓶内加满蒸馏水，并称取其重量，m水＝42.112g；
2)将此比重瓶烘干，再称取其重量，m水1＝16.6424g；
3)将烘干的铁矿粉试样装入比重瓶中，称取其总重m水2＝40.5583g；
4)在装铁矿粉试样后的比重瓶内加入蒸馏水至满，并称取其重量，m水3＝60.3428g；
5)静置，静置时间为1h；
6)在比重瓶内进行搅动，搅动至比重瓶内的气泡排除干净为止；
7)再次在比重瓶内加入蒸馏水至满，称取其重量，m水4＝60.4757g；
8)计算此铁矿粉的大孔孔隙率d，计算公式：将已知的m水～m水4各值代入以下公式，
d＝(m水4-m水3)/(m水+m水2-m水1-m水3)％＝2.34wt％
注：比重瓶采用的是50ml的；
2)判断铁矿粉试样的粘性特征：
a、制粒：取0.5-5mm粒级试样1000g放入圆盘加水进行制粒，制粒时间5min，后取出待用；
b、筛分：在经自然状态下放置35min后，称取总重量，m总＝1064g；放置结束后筛分出粒度≥6.3mm的粒级，并称取其重量，m+6.3＝841g；粒度≥6.3mm重量占比用k+6.3表示，k+6.3＝m+6.3/m总＝79.04wt％；
c、判断铁矿粉试样的粘性特征：由于k+6.3值≥2％，则表示此铁矿粉具有粘性；
3)计算此铁矿粉的适合的制粒水分：
a、根据公式计算其适合的制粒水分w宜：
粒度＜0.5mm的，已知m-0.5为13.82wt％，d为2.34wt％，代入公式w宜-0.5＝m-0.5—11*d1/3％＝10.67％；
粒度≥0.5mm的，已知m0.5-5为8.82wt％，d为2.34wt％，代入公式w宜+0.5＝18.11*d1/3％+d＝7.52wt％；
再在以上两式基础上计算此铁矿粉的适合制粒水分：并已知b-0.5为30.72wt％，b0.5-5为50.61wt％，b+5为18.67wt％，带入以下公式计算：
w宜＝w宜-0.5*b-0.5+w宜+0.5*(b0.5-5+b+5)＝(m-0.5—11*d1/3％)*b-0.5+(18.11*d1/3％+d)*(b0.5-5+b+5)＝10.67％*30.72％+7.52％*(50.61％+18.67％)＝8.49wt％；
实际测得铁矿粉a的适宜制粒水分为8.74％，两者的误差率仅为0.25wt％。
实施例2
本实施例的铁矿粉为铁矿粉b；
该铁矿粉适合制粒水分的预测方法，其步骤：
1)铁矿粉试样准备：
a、取重量4750g的试验用该铁矿粉；
b、对试验用铁矿粉予以烘干，其烘干温度为100～106℃，烘干时间为4个小时，烘干至水分含量为0.046wt％；烘干后总重量4612g；
c、取烘干后总重量的72wt％的量按以下粒度进行分级：粒度＜0.5mm的、粒度在≥0.5至≤5mm的、粒度大于5mm的三级；并分别记下各粒级的重量百分比，分别用b-0.5为41.24wt％，b0.5-5为45.48wt％，b+5为13.28wt％，试样待用；
d、采用饱和吸水法测定各粒级试样铁矿粉的最大毛细水：将干燥的、自然堆积在试管中的不同粒级的铁矿粉吸水至饱和，其最大毛细水分别为：m-0.5为15.52wt％、m0.5-5为9.07wt％，m+5为7.92wt％；
e、对经烘干但未经参与分粒级的28wt％铁矿粉试样检测其大孔孔隙率d，单位％；
1)在比重瓶内加满蒸馏水，并称取其重量，m水＝42.2488g；
2)将此比重瓶烘干，再称取其重量，m水1＝16.3418g；
3)将烘干的铁矿粉试样装入比重瓶中，称取其总重m水2＝40.851g；
4)在装铁矿粉试样后的比重瓶内加入蒸馏水至满，并称取其重量，m水3＝60.244g；
5)静置，静置时间为1h；
6)在比重瓶内进行搅动，搅动至比重瓶内的气泡排除干净为止；
7)再次在比重瓶内加入蒸馏水至满，称取其重量，m水4＝60.4331g；
8)计算此铁矿粉的大孔孔隙率d，计算公式：将已知的m水～m水4各值代入以下公式，
d＝(m水4-m水3)/(m水+m水2-m水1-m水3)％＝2.90wt％
注：比重瓶采用的是50ml2)判断铁矿粉试样的粘性特征：
a、制粒：取0.5-5mm粒级试样800g放入圆盘加水进行制粒，制粒时间7min，后取出待用；
b、筛分：在经自然状态下放置35min后，称取总重量，m总＝856g；放置结束后筛分出粒度≥6.3mm的粒级，并称取其重量，m+6.3＝166g；粒度≥6.3mm重量占比用k+6.3表示，k+6.3＝m+6.3/m总＝19.39wt％；
c、判断铁矿粉试样的粘性特征：由于k+6.3值≥2％，则表示此铁矿粉具有粘性；
3)计算此铁矿粉的适合的制粒水分：
a、根据公式计算其适合的制粒水分w宜：
粒度＜0.5mm的，已知m-0.5为15.52wt％，d为2.90wt％，代入公式w宜-0.5＝m-0.5—11*d1/3％＝12.14％；
粒度≥0.5mm的，已知d为2.90wt％，代入公式w宜+0.5＝18.11*d1/3％+d＝8.46wt％；
再在以上两式基础上计算此铁矿粉的适合制粒水分：并已知b-0.5为41.24wt％，b0.5-5为45.48wt％，b+5为13.28wt％，代入以下公式计算：
w宜＝w宜-0.5*b-0.5+w宜+0.5*(b0.5-5+b+5)＝(m-0.5—11*d1/3％)*b-0.5+(18.11*d1/3％+d)*(b0.5-5+b+5)＝12.14％*41.24％+8.46％*(45.48％+13.28％)＝9.98wt％；
实际测得铁矿粉b的适宜制粒水分为9.87％，两者的误差率仅为0.12wt％。
实施例3
本实施例的铁矿粉为铁矿粉c；
1)铁矿粉试样准备：
a、取重量5500g的试验用该铁矿粉；
b、对试验用铁矿粉予以烘干，其烘干温度为100～106℃，烘干时间为4.5个小时，烘干至水分含量为0.046wt％；烘干后总重量5231g；
c、取烘干后总重量的68wt％的量按以下粒度进行分级：粒度＜0.5mm的、粒度在≥0.5至≤5mm的、粒度大于5mm的三级；并分别记下各粒级的重量百分比，分别用b-0.5为3.16wt％，b0.5-5为70.12wt％，b+5为26.72wt％，试样待用；
d、采用饱和吸水法测定各粒级试样铁矿粉的最大毛细水：将干燥的、自然堆积在试管中的不同粒级的铁矿粉吸水至饱和，其最大毛细水分别为：m-0.5为7.73wt％、m0.5-5为2.24wt％，m+5为2.01wt％；
e、对经烘干但未经参与分粒级的32wt％铁矿粉试样检测其大孔孔隙率d，单位％；
1)在比重瓶内加满蒸馏水，并称取其重量，m水＝40.9172g；
2)将此比重瓶烘干，再称取其重量，m水1＝15.8693g；
3)将烘干的铁矿粉试样装入比重瓶中，称取其总重m水2＝50.5266g；
4)在装铁矿粉试样后的比重瓶内加入蒸馏水至满，并称取其重量，m水3＝68.4152g；
5)静置，静置时间为1h；
6)在比重瓶内进行搅动，搅动至比重瓶内的气泡排除干净为止；
7)再次在比重瓶内加入蒸馏水至满，称取其重量，m水4＝68.4466g；
8)计算此铁矿粉的大孔孔隙率d，计算公式：将已知的m水～m水4各值代入以下公式，
d＝100*(m水4-m水3)/(m水+m水2-m水1-m水3)％＝0.44wt％。
注：比重瓶采用的是50ml。
2)判断铁矿粉试样的粘性特征：
a、制粒：取0.5-5mm粒级试样1000g放入圆盘加水进行制粒，制粒时间8min，后取出待用；
b、筛分：在经自然状态下放置35min后，称取总重量，m总＝1019g；放置结束后筛分出粒度≥6.3mm的粒级，并称取其重量，m+6.3＝0g；粒度≥6.3mm重量占比用k+6.3表示，k+6.3＝m+6.3/m总＝0wt％；
c、判断铁矿粉试样的粘性特征：由于k+6.3值不超过2％，则表示此铁矿粉无粘性；
3)计算此铁矿粉的适合的制粒水分：
a、根据公式计算其适合的制粒水分w宜：
粒度＜0.5mm的，已知m-0.5为7.73wt％，代入公式w宜-0.5＝m-0.5＝7.73％；
由于大于0.5mm粒级无粘性铁矿粉不制粒，此部分铁矿粉在混合料中吸饱水，不影响其它铁矿粉制粒即可，其所需的适宜水分为w宜0.5-5＝m0.5-5＝2.24％，w宜+5＝m+5＝2.01％；再在以上基础上计算此铁矿粉的适合制粒水分：并已知b-0.5为3.16wt％，b0.5-5为70.12wt％，b+5为26.72wt％，代入以下公式计算：
w宜＝w宜-0.5*b-0.5+w宜0.5-5*b0.5-5+w宜+5*b+5＝7.73％*3.16％+2.24％*70.12％+2.01％*26.72％＝2.35wt％；
实际测得铁矿粉c的适宜制粒水分为2.30％，两者的误差率仅为0.05wt％。
实施例4
本实施例的铁矿粉为铁矿粉d；
1)铁矿粉试样准备：
a、取重量6000g的试验用该铁矿粉；
b、对试验用铁矿粉予以烘干，其烘干温度为100～106℃，烘干时间为4个小时，烘干至水分含量为0.046wt％；烘干后总重量5784g；
c、取烘干后总重量的82wt％的量按以下粒度进行分级：粒度＜0.5mm的、粒度在≥0.5至≤5mm的、粒度大于5mm的三级；并分别记下各粒级的重量百分比，分别用b-0.5为9.97wt％，b0.5-5为51.27wt％，b+5为38.76wt％，试样待用；
d、采用饱和吸水法测定各粒级试样铁矿粉的最大毛细水：将干燥的、自然堆积在试管中的不同粒级的铁矿粉吸水至饱和，其最大毛细水分别为：m-0.5为11.29wt％、m0.5-5为6.44wt％，m+5为5.87wt％；
e、对经烘干但未经参与分粒级的18wt％铁矿粉试样检测其大孔孔隙率d，单位％；
1)在比重瓶内加满蒸馏水，并称取其重量，m水＝38.7158g；
2)将此比重瓶烘干，再称取其重量，m水1＝12.9869g；
3)将烘干的铁矿粉试样装入比重瓶中，称取其总重m水2＝37.8465g；
4)在装铁矿粉试样后的比重瓶内加入蒸馏水至满，并称取其重量，m水3＝56.2057g；
5)静置，静置时间为1h；
6)在比重瓶内进行搅动，搅动至比重瓶内的气泡排除干净为止；
7)再次在比重瓶内加入蒸馏水至满，称取其重量，m水4＝56.5674g；
8)计算此铁矿粉的大孔孔隙率d，计算公式：将已知的m水～m水4各值代入以下公式，
d＝100*(m水4-m水3)/(m水+m水2-m水1-m水3)％＝4.91wt％；
注：比重瓶采用的是50ml的。
2)判断铁矿粉试样的粘性特征：
a、制粒：取0.5-5mm粒级试样1500g放入圆盘加水进行制粒，制粒时间8min，后取出待用；
b、筛分：在经自然状态下放置35min后，称取总重量，m总＝1580g；放置结束后筛分出粒度≥6.3mm的粒级，并称取其重量，m+6.3＝0g；粒度≥6.3mm重量占比用k+6.3表示，k+6.3＝m+6.3/m总＝0wt％；
c、判断铁矿粉试样的粘性特征：由于k+6.3值不超过2％，则表示此铁矿粉无粘性；
3)计算此铁矿粉的适合的制粒水分：
a、根据公式计算其适合的制粒水分w宜：
粒度＜0.5mm的，已知m-0.5为11.29wt％，代入公式w宜-0.5＝m-0.5＝11.29％；
由于大于0.5mm粒级无粘性铁矿粉不制粒，此部分铁矿粉在混合料中吸饱水，不影响其它铁矿粉制粒即可，其所需的适宜水分为w宜0.5-5＝m0.5-5＝6.44％，w宜+5＝m+5＝5.87％；再在以上基础上计算此铁矿粉的适合制粒水分：并已知b-0.5为9.97wt％，b0.5-5为51.27wt％，b+5为38.76wt％，代入以下公式计算：
w宜＝w宜-0.5*b-0.5+w宜0.5-5*b0.5-5+w宜+5*b+5＝11.29％*9.97％+6.44％*51.27％+5.87％*38.76％＝6.70wt％；
实际测得铁矿粉d的适宜制粒水分为6.72％，两者的误差率仅为0.02wt％。
本具体实施方式仅为最佳例举，并非对本发明技术方案的限制性实施。