一种判定调质高炉渣均质化时间的方法与流程

文档序号:15140222发布日期:2018-08-10 19:48阅读:311来源:国知局

本发明涉及矿渣棉生产领域,具体涉及判定调质高炉渣均质化时间的一种方法。



背景技术:

利用调质高炉熔渣直接成纤工艺制备高附加值绝热保温材料,不但可以高效利用目前尚未利用的熔渣显热,而且能使高炉渣的利用附加值由50元/吨大幅度跃升至2000元/吨以上。然而高炉熔渣直接成纤工艺之所以至今未实现工业化应用,主要是由于其中存在若干重要的科学理论问题没有突破,特别是在高炉渣调质、熔渣均质化等方面尚需进行大量的基础研究。高炉熔渣调质过程中的均质化是高炉熔渣直接成纤工艺的关键,直接决定纤维的质量和产量。目前国内外还没有判定均质化完成的标准,只是单纯靠延长保温时间确保均质化充分,降低了工作效率。

钼测头放入高炉渣内以一定速度旋转,渣子粘度不同,钼测头受到流体的粘性力矩不同,处理器再将力矩转化成粘度,便可实时测得渣子的粘度。测头转子材料的运用没有具体国标要求,因为高温环境,能耐受高温的材料都可做成测头转子,如铂铑合金,从经济成本来看,钼测头转子最实惠。



技术实现要素:

本发明的技术方案是:一种判定调质高炉渣均质化时间的方法,通过测头下降到调质高炉渣内部,持续性测试粘度值,当粘度值数据稳定在某一值一定范围内,确定某一值为此点粘度值,其中:先确定多个测试点,第一测试点为容器中心,其他测试点在沿容器半径方向的三分之二处;高炉渣装入容器,升温加热到待测温度,保温一定时间后,一次性加入铁尾矿,然后测量步骤如下:

s1:测量第一测试点粘度值,当粘度值数据在某一值一定范围内波动,记录时间,将钼测头移到其他一个未测测试点;

s2:如果其他一个未测试点粘度值的波动超过一定范围,则将返回s1重新测试,否则等待粘度值在某值一定范围内稳定,进入剩余未测测试点测试;

s3:重复s2,连续测试所有测试点都在同一范围内波动,则高炉熔池内调质渣达到均质化,记连续稳定第一测试点时间为均质化时间到达点。

进一步所述一定范围为±0.02pa·s。

进一步其他测试点为4个,相邻测试点与中心测试点构成的弧度夹角为90度。

进一步所述待测温度为1500℃。

进一步所述保温一定时间为半小时。

进一步所述测头为钼测头或铂铑合金测头。

进一步所述容器为坩埚或熔池。

有益效果:现有技术只能依靠延长保温时间来确保均质化程度,本发明通过改变测粘度测试点分布位置,实时监测调质渣是否达到均质化,既节约时间,提高了工作效率。

附图说明

图1:第一组粘度曲线图;

图2:第二组粘度曲线图;

图3:第三组粘度曲线图;

图4:测定调质渣均质化流程图;

图5:坩埚五测试点分布图。

具体实施方式

下面结合附图1-5做进一步说明:

实施例1:一种判定调质高炉渣均质化时间的方法,通过钼测头下降到调质高炉渣内部,持续性测试粘度值,当粘度值数据稳定在某一值±0.02pa·s内,确定某一值为此点粘度值,其中:先确定多个测试点,本例为5个第一测试点为容器中心,其他测试点为4个,相邻测试点与中心测试点构成的弧度夹角为90度。高炉渣装入容器,升温加热到1500℃,保温半小时后,一次性加入铁尾矿,然后测量步骤如下:

s1:测量第一测试点粘度值,当粘度值数据在某一值一定范围内波动,记录时间,将钼测头移到其他一个未测测试点;

s2:如果其他一个未测试点粘度值的波动超过一定范围,则将返回s1重新测试,否则等待粘度值在某值一定范围内稳定,进入剩余未测测试点测试;

s3:重复s2,连续测试所有测试点都在同一范围内波动,则高炉熔池内调质渣达到均质化,记连续稳定第一测试点时间为均质化时间到达点。

(1)为验证均质化测定方法的可行性,首先做3组基准参照实验,成分见表1。将840g高炉渣装入坩埚(本实施例实验用坩埚,企业生产用熔池),升温到1500℃,再装入240g铁尾矿,继续恒温1500℃24h后,调质渣充分均质化,放入钼测头,三组实验测得坩埚内五点调质渣粘度值分别是是0.30pa·s、0.34pa·s、0.29pa·s(五测试点分布见图5)。以这个粘度值为调质渣达到均质化的标准参照。调质渣冷却后在试样上中下三部分分别取样化验成分,化验成分见表2。

表1各组高炉渣成分/%

表2充分均质化后调质渣成分/%

(2)进行调质渣均质化时间的确定,对比参照实验将840g高炉渣装入坩埚,升温加热到1500℃,保温半小时后,一次性加入铁尾矿240g,然后将钼测头下降到调质渣中心位置处,持续性测试粘度值。粘度值由大变小的过程是铁尾矿在高炉渣中先熔解后均质化的过程。实时处理粘度值数据,当粘度值数据在某一值±0.02pa·s范围内波动,即认为局域范围内达到均质化,然后将钼测头移到下一测试点,测试此处的粘度值。如果粘度值不在第一测试点范围内波动,则将返回第一测试点重新测试,等待粘度值在某值±0.02pa·s范围内稳定,再次进入下一点测试;如果粘度值和上一测试点粘度值都在同一范围内波动,则进入下一测试点继续测试。依此类推,连续测试五点都在同一范围内波动,则坩埚内调质渣达到均质化,记连续稳定五点中的第一点为均质化时间到达点。各组粘度变化曲线见图1-图3。

三组粘度值分别最终稳定在0.30pa·s、0.34pa·s、0.29pa·s,与参照实验值吻合,验证了测定均质化时间方法的可行性。进一步说明可行性,取3组渣样的上中下三部分分别化验成分。见表3。

表3均质化后各部分成分

表3与表2对比,每组数据在化验误差内均相等,说明判定均质化到达后调质渣已充分均质化,即方法可行。

实施例2:确定多个测试点,本例为7个第一测试点为容器中心,其他测试点在沿容器半径方向的三分之二处为6个;相邻测试点与中心测试点构成的弧度夹角为60度。测试点的个数根据需要选取。区别在于其他测试点沿圆周分布的密度不同,其他描述和实施例1相同。



技术特征:

技术总结
本发明公开一种判定调质高炉渣均质化时间的方法,通过测头下降到调质高炉渣内部,持续性测试粘度值,当粘度值数据稳定在某一值一定范围内,确定某一值为此点粘度值,其特征为:先确定多个测试点,第一测试点为容器中心,其他测试点在沿容器半径方向的三分之二处;高炉渣装入容器,升温加热到待测温度,保温一定时间后,一次性加入铁尾矿,连续测试所有测试点都在同一范围内波动,则高炉熔池内调质渣达到均质化,记连续稳定第一测试点时间为均质化时间到达点。本发明通过改变测粘度测试点分布位置,实时监测调质渣是否达到均质化,既节约时间,提高了工作效率。

技术研发人员:李杰;安海飞;刘卫星;杨爱民
受保护的技术使用者:华北理工大学
技术研发日:2018.04.08
技术公布日:2018.08.10
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