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1、10申请公布号CN102023176A43申请公布日20110420CN102023176ACN102023176A21申请号201010602417722申请日20101213G01N25/02200601C22B1/1620060171申请人首钢总公司地址100041北京市石景山区石景山路68号72发明人裴元东赵志星班丽丽马泽军李国玮赵勇潘文张勇秦岳义74专利代理机构北京华谊知识产权代理有限公司11207代理人刘月娥54发明名称一种获取烧结过程中铁矿粉高温特性的方法57摘要一种获取烧结过程中铁矿粉高温特性的方法，属于烧结矿粉监测技术领域。采用CAO试剂，通过制样设备、混样器、装样及高温共焦。
2、显微镜获取烧结过程中铁矿粉高温特性；铁矿粉和CAO试剂分别在制样设备中制成100目的粉末，然后在混样器中混合均匀形成试样，并将试样置于铂金片上；铂金片放到AL2O3坩埚的底部，然后将AL2O3坩埚置于高温共焦显微镜下进行观察；在模拟烧结温度的温度制度下进行升降温，气氛为空气；观察铁矿粉与CAO试剂的反应过程，根据观察现象确定初始液相生成温度和液相固结终了温度。优点在于，“可视化”对各关键温度点的判断更加准确，全程观察，使得判断更加全面并减少了试验次数，对分析不同铁矿粉的高温特性及实现科学地优化配矿有良好的帮助。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4。
3、页附图4页CN102023190A1/1页21一种获取烧结过程中铁矿粉高温特性的方法，采用CAO试剂，通过制样设备、混样器、装样及高温共焦显微镜获取烧结过程中铁矿粉高温特性；铁矿粉1和CAO试剂2分别在制样设备3中制成100目的粉末，然后在混样器4中混合均匀形成试样，并将试样置于铂金片5上；铂金片5放到AL2O3坩埚6的底部，然后将AL2O3坩埚6置于高温共焦显微镜7下进行观察；在模拟烧结温度的温度制度下进行升降温，从25到800，升温速率为2/S；800下保温60S；然后从800以20/S的升温速率升到1300；1300下保温120S；然后从1300以2/S的降温速率降至25下进行，气氛为空。
4、气；观察铁矿粉与CAO试剂的反应过程，根据观察现象确定初始液相生成温度和液相固结终了温度。2根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的温度制度是指从25到800，升温速率为2/S；800下保温60S；然后从800以20/S的升温速率升到1300；1300下保温120S；然后从1300以2/S的降温速率降至25。3根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的初始液相形成温度是在升温加热过程中，试样从静止状态到突然发生以0103MM/S的速度移动，记录试样变化时的温度，此即初始液相形成温度。4根据权利要求1所述的方法，所述的液相固结终了温度是在降温冷却过程中，试样从熔化状态到凝固的转化过程中，当。
5、液相表面被一层固相完全覆盖时，记录下该时刻温度为液相固结终了温度。权利要求书CN102023176ACN102023190A1/4页3一种获取烧结过程中铁矿粉高温特性的方法技术领域0001本发明属于烧结矿粉监测技术领域，特别是涉及一种获取烧结过程中铁矿粉高温特性的方法，可适时观察烧结高温过程中铁矿粉与熔剂的反应，准确判断铁矿粉从初始液相生成到液相固结终了的整个高温过程。背景技术0002作为高炉最主要的原料之一，烧结矿的性能对于高炉的各项技术经济指标有重要影响；而烧结矿的性能，在很大程度上有取决于其自身的原料铁矿粉的性能。由于烧结矿的粘结效果和最终性能，在很大程度上取决于铁矿粉与熔剂在高温时进行。
6、的物理化学反应，故铁矿粉的高温性能，被众多研究者所关注。0003近年来，通过研究铁矿粉的高温特性进行优化烧结配矿，已经得到了较大的进展，出现了一系列判断铁矿粉高温特性的指标，如同化性、液相流动性、熔融性等，对于评价烧结过程中铁矿粉的高温特性具有很多意义。然而，现有的研究方法也存在不足之处。0004整体上看，目前对铁矿粉高温特性的研究方法可归纳为两类，一类是通过观察烧结后的“终了态”来判断和推测铁矿粉在高温过程中的变化，如矿相分析和SEM分析，即是通过铁矿粉烧成试样中的矿物来判断烧结过程中铁矿粉与熔剂发生了哪些反应、如何生成了矿物，至于何时发生反应生成该矿物，则只能从理论上推测；另一类是通过从宏。
7、观上比较“初始态”和“终了态”的形状变化来判断铁矿粉的高温特性，如北京科技大学开发的液相流动性试验，即为将铁矿粉与CAO试剂混合后制成小饼，放入高温炉加热，最后通过比较初始态小饼和烧后小饼的铺展面积来度量流动性的大小，对于何时发生反应、导致液相流动等难以判断；还有东北大学开发的参考测定炉渣和煤灰熔点方法来测定铁矿粉的熔融性方法，也是通过比较烧结前后试样在高度方向上的不同来判断铁矿粉的熔融特性。0005严格意义上讲，这两类方法由于无法直接观察高温状态下铁矿粉与熔剂的反应，不仅难以准确判断初始液相生成的温度和液相固结终了的温度等，而且对高温变化过程中铁矿粉与熔剂反应的实时变化过程无法了解，对于初始。
8、液相生成后，液相如何发展、液相如何固结等则更是难以掌握。随着对铁矿粉高温性能进行深入了解的迫切性，这些缺陷越发显得巨大。发明内容0006本发明的目的在于提供一种获取烧结过程中铁矿粉高温特性的方法，克服了以往仅通过观察铁矿粉烧后的“终了态”或者通过烧前与烧后试样简单的形状变化来判断铁矿粉高温特性的缺陷，可适时观察烧结高温过程中铁矿粉与熔剂的反应，准确判断铁矿粉从初始液相生成到液相固结终了的整个高温过程。并对整个高温过程中发生的现象进行实时观察和分析。说明书CN102023176ACN102023190A2/4页40007本发明采用CAO试剂，通过制样设备、混样器、装样及高温共焦显微镜获取烧结过程。
9、中铁矿粉高温特性。铁矿粉和CAO试剂分别在制样设备3中制成100目的粉末，然后按碱度为4进行配样，并在混样器中混合812分钟混合均匀形成试样，然后取0612G混合试样放在铂金片33MM上，并将铂金片放入AL2O3坩埚的底部，然后将AL2O3坩埚放入高温共焦显微镜中。在模拟烧结温度的温度制度从25到800，升温速率为2/S；800下保温60S；然后从800以20/S的升温速率升到1300；1300下保温120S；然后从1300以2/S的降温速率降至25下进行升降温，气氛为空气；观察铁矿粉与CAO试剂的反应过程，根据观察现象确定初始液相生成温度和液相固结终了温度。0008初始液相形成温度是在升温加。
10、热过程中，试样从静止状态到突然发生迅速移动以0103MM/S的速度，记录试样变化时的温度，此即初始液相形成温度。0009液相固结终了温度是在降温冷却过程中，试样从熔化状态到凝固的转化过程中，当液相表面被一层固相完全覆盖时，记录下该时刻温度，此即液相固结终了温度。0010从液相开始生成，到液相固结终了，这一过程均可观察到，并根据不同类型铁矿粉在不同温度下表现出的这些特征，对不同铁矿粉的高温特性进行比较，进而为优化烧结配矿提供理论指导。0011本发明实现了如下创新一，对铁矿粉在烧结过程中液相生成温度和固结温度等的判断更加直观和准确；二，可对铁矿粉在高温过程中液相的生成、发展进行全面的了解。0012。
11、本发明的有益效果是，该发明通过适时观察铁矿粉与熔剂在高温状态下的反应，可准确判断出液相形成的温度、液相发展的状况以及液相固结终了的温度，通过准确评价铁矿粉的高温特性，为评价烧结矿的质量和性能提供重要的参考依据。0013该发明采用原位观察铁矿粉高温特性的方法，可准确获取铁矿粉在烧结过程中从初始液相生成到液相固结终了的整个高温过程，尤其可获得初始液相形成温度和液相固结终了温度两个关键的温度点。与现有单纯靠“初始态”与“终了态”试样形状对比来判断铁矿粉高温特性的方法相比，该发明由于“可视化”而对各关键温度点的判断更加准确，而且由于全程观察，可使得判断更加全面并减少了试验次数。该发明对分析不同铁矿粉的。
12、高温特性及实现科学地优化配矿有良好的帮助。附图说明0014下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。0015图1为分析烧结过程中铁矿粉高温特性方法的示意图。其中，铁矿粉1、CAO试剂2、制样设备3、混样器4、铂金片5、AL2O3坩埚6、高温共焦显微镜7。0016图2为模拟烧结过程温度制度的示意图。0017图3是表示本发明的判断一种铁矿粉的液相开始生成温度方法的概念图。A矿粉左图矿粉温度为1082，右图为1093。0018图4是表示本发明的观察一种铁矿粉在高温过程中液相生成变化的示意图。A矿粉左图矿粉温度为1260，右图为1300。0019图5是表示本发明的判断一种铁矿粉在高温过程中液相固结终。
13、了的示意图。A说明书CN102023176ACN102023190A3/4页5矿粉左上图矿粉温度为1180，右上图为1160，左下图矿粉温度为1140，右下图为1120。0020图6是表示本发明的判断另一种铁矿粉判的液相开始生成温度方法的概念图。B矿粉左图矿粉温度为1029，右图为1038。0021图7是表示本发明的观察另一种铁矿粉在高温过程中液相生成变化的示意图。B矿粉左图矿粉温度为1299，右图为1310。0022图8是表示本发明的判断另一种铁矿粉在高温过程中液相固结终了的示意图。B矿粉左上图矿粉温度为1200，右上图为1180，左下图矿粉温度为1160，右下图为1140。具体实施方式00。
14、23图35所指的铁矿粉为同一种铁矿粉，图68所指的铁矿粉为另一种铁矿粉。通过对这两种不同铁矿粉在高温过程中熔化和固结行为进行观察、比较和分析，可掌握不同铁矿粉的高温特性及发现它们的异同。0024在图1中，将铁矿粉1和CAO试剂2分别通过制样设备3，分别制成100目，然后在一定量铁矿粉的条件下，按碱度为4进行配加CAO；在混样器4中混合10分钟以将二者充分混匀；将混合的试样放在33MM的铂金片5上，然后将铂金片放到AL2O3坩埚6的底部；将AL2O3坩埚放入高温共焦显微镜7中进行观察，试验的温度制度见图2。0025在升、降温过程中，可通过高温共焦显微镜观察试样初始形成液相的温度和固结终了温度等，。
15、判断液相开始出现的温度和液相固结终了的温度，从而获得不同铁矿粉在高温特性方面的异同。0026除了能观察到初始液相开始生成的温度和液相固结终了的温度，铁矿粉在高温过程中的复杂变化也可观察到。不同铁矿粉在这个过程中所呈现的不同特征，可作为评价不同铁矿粉高温特性的重要手段。从图3图8即为两种不同矿粉在熔化和固结行为方面存在差异的示意图。两种矿粉分别为矿粉A和矿粉B，二者主要的化学成分列于表1。0027表10028TFESIO2AL2O3LOI矿粉A6720103065159矿粉B585043612211210029如图3所示，左图为矿粉A在1082下的观察图，右图为在1093下的观察图，可见随着温度。
16、的升高，试样发生明显的移动，最终可确定出液相开始生成的温度为1082。同理，根据图6，可确定矿粉B的液相初始温度为1029。0030图4和图7分别为矿粉A和矿粉B在烧结高温过程中的熔化行为示意图。从图4可见，矿粉A从1260到1300，长达40的范围内，液相的发展很缓慢，基本没有大的变化；从图7可见，矿粉B从1299到1310，短短11的范围，液相即发生较大的变化，表现为液相移动迅速，扩展较快。说明书CN102023176ACN102023190A4/4页60031事实上，不同铁矿粉在烧结高温过程中表现出的不同液相熔化行为，展现了它们的不同特性。通过该发明方法可以很好地发现不同铁矿粉在不同温度。
17、下的熔化行为表现。0032图5和图8分别为矿粉A和矿粉B在降温过程中的固结行为图。由图5可见，直到1120，液相的表面才基本被一层固相所完全覆盖，这表现液相已经固结终了；对于矿粉B，从图8可判断，其固结终了温度为1130。0033表2所示为矿粉A和矿粉B的初始液相形成温度和液相固结终了温度。可见，矿粉A的初始液相形成温度较矿粉B的为高，但其液相固结终了温度则低于矿粉B。0034众所周知，在烧结过程中液相开始形成的温度越低，表示矿粉与熔剂的反应越容易，液相的发展越迅速；而液相固结越晚，表示固结时间较长，液相粘结的效果越好。0035可见，通过该发明，对铁矿粉在烧结过程中的液相形成温度、液相固结终了温度、以及液相发展形态进行了很准确地确定，这对于有效分析不同铁矿粉性能的差异以及实现优化配矿有重要意义。0036表20037初始液相形成温度液相固结终了温度矿粉A10821120矿粉B10291130说明书CN102023176ACN102023190A1/4页7图1图2说明书附图CN102023176ACN102023190A2/4页8图3图4说明书附图CN102023176ACN102023190A3/4页9图5图6说明书附图CN102023176ACN102023190A4/4页10图7图8说明书附图CN102023176A。