一种用于测定烧结料适合制粒含水量的方法与流程

专利2023-05-29  110


1.本发明涉及一种冶金烧结球团领域,具体属于一种用于测定烧结料适合制粒含水量的方法。


背景技术:

2.烧结制粒是烧结过程的重要环节,水分在制粒过程中起着至关重要的作用。经检索发现:2012年发表于《自动化学报》,名称为“基于粒度分布评估与优化的制粒过程pso-bp控制算法”文献中指出:制粒过程中水分包含分子吸附水、毛细水和重力水,矿石颗粒之间的粘结需要靠颗粒表面水形成的毛细管液桥力,而矿石颗粒表面的吸附水量受矿石吸水能力的影响。当加水量较小时,大部分的水都进入了矿石颗粒内部的孔隙中,而颗粒表面的水份则不足,因此制粒性能不好。相反,当添加水量超出毛细管液桥力吸力范围,形成重力水,对制粒过程造成负面影响。本文对水分在制粒过程中的影响进行了定性描述,并采用自学习人工智能的方法建立水分与粒级分布之间的关系模型,拟合精度仅为94%,不能用于适合水分的评估。为了改善制粒性能,必须根据每种矿石的吸水能力,调整外加水量在合适的范围使得颗粒表面形成毛细管液桥,并使毛细管液桥力达到最大,为矿粉的饱和毛细水。针对矿粉毛细水的测量,应用最广泛的为铁矿粉最大毛细水和近几年提出的湿容量,如文献“一种测定铁精粉成球性指数的仪器”(中国专利,2012年)、(发表于重庆大学学报,2011年的“铁矿粉湿容量的概念及其在制粒过程中的应用”中提出了湿容量的概念并公布了湿容量的测试方法,表明铁矿粉最大毛细水和湿容量的测量均在铁矿粉自然堆积状态下进行,与制粒后颗粒粒度场分布状态不吻合。
3.如果在此测量值的基础上进行适合水分预测,亦会出现偏差,如以下三篇文献中所述:发表于scandinavian journal of metallurgy,2004年)的“effects of binders on balling behaviors of iron ore concentrates”、2012年发表于北京科技大学学报的“烧结混合料适宜制粒水分的预测”文献,测试了毛细水并提出用毛细水计算适宜制粒水分的公式,文献“一种铁矿粉制粒方法”(中国专利,2012年)公布了湿容量预测适宜制粒水分的方法,步骤为分析检测物料湿容量一预测适宜加水量一配制改性液一添加改性液体一混合制粒一抽风烧结。此三篇文献分别在铁矿粉最大毛细水和湿容量测量值的基础上采用线性回归建立制粒适合水分与之的关系式,即由已检测数据计算回归公式,找到一个公式使计算结果与现有数据偏差最小,从而通过此公式预测混合料的适合制粒水分。铁矿粉通过圆筒制粒后颗粒之间的粒度场是经过挤压后的粒度场分布状态,而由于不同的铁矿粉性质各有不同,在相同的条件下挤压的程度会有差别,因此通过测自然堆积状态下测量的毛细水量和湿容量来预测适合制粒水分会出现不同程度的偏差,测出来的水分与烧结料制粒水分的一致性较差,所以文献中公式预测的结果为:适宜制粒水分绝对误差为
±
0.3%的情况下预测准确率可达93.3%,精确度较低。文献“烧结制粒过程中原料的吸水行为对最佳水份添加量的影响”中(刊登于2010年中日双边技术交流与考察文集,2011年)亦提出饱和含水量表征矿石的水份吸收能力,并用饱和吸水量预测适宜制粒水分,饱和吸水量的检测方法为:
取规定粒度的试样在105℃
±
5℃条件下烘干12小时,然后将已知质量的试样放进布袋里在水中浸泡24小时;浸泡后,将试样脱水10分钟以脱除表面吸附水;然后将脱水后的试样放入烘干机(105℃
±
5℃)烘干分钟以蒸发表面水,称重,记为湿重(sw);接着将该试样在105℃
±
5℃烘干12小时后称重,记为干重(sd),采用方程(sw-sd)/sw计算饱和含水量,此方法不能检测堆积状态下矿粉的饱和水量,且此方法脱除表面水和烘干表面水的所采用的参数使表面水去除的程度无法判断,因此此方法不能保证测出来的水分即为饱和水。


技术实现要素:

4.本发明在于克服现有技术不可直接测量计算制粒适合水分的问题,提供一种根据制粒时颗粒的粒度场分布状态,测定颗粒的饱和毛细水含量,并计算出现场的烧结料适合制粒含水量的方法。
5.实现上述目的的措施:
6.一种用于测定烧结料适合制粒含水量的方法,其测定步骤为:
7.1)制备试样
8.a、获取试样:采用均匀的多点取料方式获取试样料,并控制获取的试样料总量不少于3000g;
9.b、将所取试样料放入烘箱予以烘干,控制烘干温度不低于100℃,烘干时间不少于2个小时,烘干至水分含量≤0.05wt%;后称取起重量,标记为m
总重

10.c、进行筛分:取出被烘干的试样后采用0.5mm筛子进行筛分,筛分出粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm两种粒级试样;并分别标记为m
+0.5总重
及m-0.5总重

11.d、分别计算粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm试样的重量百分含量,分别记为m
+0.5mm wt%和m-0.5mm wt%;m
+0.5mm wt%=m
+0.5总重
÷m总重
*100wt%,m-0.5mm wt%=m-0.5总重
÷m总重
*100wt%;
12.e、分别对粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm试样进行浸泡:粒度大于0.5mm的试样取重量不低于50g,粒度≤0.5mm的试样取量不低于400g,分别装入容器中,加水至淹没为止,浸泡时间不少于48个小时;
13.f、分别将试样捞出后将试样表面的水分擦干净,后采用吸水纸测试,当吸水纸无吸水痕迹时停止擦拭;
14.2)对两种粒级试样的饱和含水量进行测定
15.a、对粒度大于0.5mm的试样饱和含水量采用平铺法测定,即将其试样平铺在器皿上,并使其成完全铺开无堆积状态后的5min内进入后续的吸水状态;
16.b、将粒度≤0.5mm的试样按下列方法装两份试样:其中一份采用自然落入方式装入有高度标度的柱状容器,试样装入高度达h1后,记下装入的试样重量,h1控制在50~100mm之间;
17.另一份是分层次进行挤压堆积装样方式装入,将与自然落入装料方式相同重量的试样按下列方式装样,料层为每装入4~5mm厚度中的任一固定值时,则采用固定的外加力及相同的挤压次数对料层进行挤压,待此份试样装完后记下所装试样的高度h2;当经挤压后使h2/h1的比值达在70~80%时,停止挤压后的5min内进入后续的吸水状态;
18.c、试样吸水至饱和状态:将经采用平铺法铺平后的粒度大于0.5mm的试样连同器
皿、以及将经挤压堆积装样的粒度≤0.5mm试样连同试样瓶分别放入密闭容器中;使试样充分吸收密闭容器中空间中的水分直至达到饱和状态;
19.对试样达到饱和含水量时的称重:将装试样的试样瓶均从密闭容器中取出,并分别称取试样此时的湿态重量,粒度大于0.5mm试样标记为m
湿+0.5mm
,经挤压堆积后粒度≤0.5mm试样标记为m
湿-0.5mm

20.d、将经称重后的湿态试样放入烘箱烘干,其烘干温度不低于100℃,烘干时间不少于2个小时,烘干至水分含量不超过0.05wt%;将经烘干后的试样取出后分别称取其重量;粒度大于0.5mm试样的标记为m
干+0.5mm
,粒度≤0.5mm试样的标记为m
干-0.5mm

21.e、采用以下公式分别计算粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm两种试样的饱和毛细水含量q:粒度大于0.5mm试样的饱和毛细水含量记为q
+0.5mm
wt%,粒度≤0.5mm试样的饱和毛细水含量记为q-0.5mm
wt%;
22.q=(m
湿
–m干
)/m
湿
23.式中:m
湿
—表示粒度大于0.5mm或粒度≤0.5mm试样吸收闭容器中空间中的水分直至达到饱和状态且不再发生变化后的重量值,单位为g;
24.m

—表示粒度大于0.5mm或粒度≤0.5mm试样经烘干后的试样的重量值,单位为g;
25.3)检测对象制粒适合水分的测定值计算,计算公式为:
26.(m
+0.5mm
*q
+0.5mm
+m-0.5mm
*q-0.5mm
)/100
27.式中:m
+0.5mm
—表示筛分后粒度大于0.5mm试样的重量百分含量,单位为wt%;
28.m-0.5mm
—表示筛分后粒度≤0.5mm试样的重量百分含量,单位为wt%;
29.q
+0.5mm
—表示粒度大于0.5mm试样的饱和毛细水含量,单位为wt%;
30.q-0.5mm
—表示粒度≤0.5mm试样的饱和毛细水含量,单位为wt%。
31.其在于:所述检测烧结料为单种铁矿粉或烧结混合料。
32.其在于:所述的密闭容器中放置不少于50ml的水,所放置水与放入器皿中的试样、放入试样瓶中的试样均不接触。
33.其在于:所述的密闭容器内的相对湿度不低于99.5%。
34.本发明中主要工艺的作用及机理
35.本发明之所以分别对粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm试样加水至淹没进行浸泡,浸泡时间不少于48个小时,是由于铁矿粉颗粒内部的孔洞粒径较小,为保证水分充分填充颗粒内部的孔洞,需保证足够长的浸泡时间。
36.本发明之所以对粒度大于0.5mm的试样饱和含水量采用平铺法测定,使其成完全铺开无堆积状态后的5min内进入后续的吸水状态,是由于大于0.5mm粒级的颗粒为核颗粒和中间粒子,制粒后未出现挤压状态,因此,测量其无堆积平铺状态下颗粒吸收的饱和毛细水,且因为放置时间过长,颗粒中的水分会被蒸发掉。
37.本发明之所以将粒度≤0.5mm的试样按相同重量装两份;其中一份装入有高度标度的柱状容器,并记下所装试样的高度h1,做比较基准:另一份是分层次进行挤压堆积装样方式装入,料层厚度为每装入4~5mm厚度中的任一固定值时,则采用固定的外加力及相同的挤压次数对料层进行反复挤压,待此份试样装完后记下所装试样的高度h2;当经挤压后使h2/h1的比值达在70~80%时,停止挤压后的5min内进入后续的吸水状态,是由于经过试验测量铁矿粉颗粒经过制粒后的挤压程度在此范围,为保证测量状态与制粒时颗粒状态的
一致,将挤压程度限定在此范围,为计算挤压程度,因此按相同重量装两份样,一份自然状态装入的试样做比较基准,另一份挤压装样与之做比较,计算挤压程度。
38.本发明之所以使试样吸水至饱和状态且是连同放试样的试样瓶或器皿在密闭容器中进行,是由于通过yang-laplace定理推导的液桥模型进行数值分析得出在液桥弯液面的附加压强为负值时,吸水未达到饱和,液桥毛细力未达最大值,当附加压强为0时,吸水达到饱和,当附加压强为正值时,水分易脱离液桥在颗粒间自由移动成为重力水,对制粒起到破坏的作用。因此,当附加压强为0时,即弯液面液体内部压强与大气饱和蒸汽压相等时,颗粒间的吸水量为饱和毛细水含量。而根据开尔文定理:大气中蒸汽压小于弯液面压强时,水分从液面转移至大气中;大气中蒸汽压大于弯液面压强时,水分从大气中转移至液面;大气中蒸汽压等于液面压强时,液面与大气中的水分保持动态平衡。因此只有当大气中的蒸气压为饱和蒸气压时才能使颗粒间吸水达到饱和毛细水状态,蒸汽压为饱和蒸气压即大气中的相对湿度为100%,只有在密闭容器中大气中的相对湿度才能确保能达到接近100%的状态。
39.本发明之所以采用公式(m
+0.5mm
*q
+0.5mm
+m-0.5mm
*q-0.5mm
)/100计算烧结制粒物料的适合水分值,是由于大于0.5mm的颗粒和≤0.5mm颗粒制粒后的存在状态不同,因此将其分成此两部分进行测量其饱和毛细水后,再按其所占比例进行加和。
40.本发明与现有技术相比,本发明无需经大量试验和线性回归模型推导,通过简单试样处理测量,以及公式加和计算,就可得出适合烧结制粒是的含水量,为现场生产提供更加准确的指导及服务。
具体实施方式
41.下面对本发明予以详细描述:
42.实施例1
43.说明:本实施例烧结制粒的原料为单种铁矿粉—杨迪矿单种矿
44.一种用于测定烧结料为杨迪矿的适合制粒含水量的方法,其在于:测定步骤为:
45.1)制备试样
46.a、获取试样:采用共取5个点取料方式获取试样料,并控制获取的试样料总量为5000g;
47.b、将所取试样料放入烘箱予以烘干,控制烘干温度为103℃,烘干时间为3个小时,烘干至水分含量为0.01wt%;后称取其重量,标记为m
总重
=4736.6g;
48.c、进行筛分:取出被烘干的试样后采用0.5mm筛子进行筛分,筛分出粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm两种粒级试样;并分别标记并称重:m
+0.5总重
=3184.4g,m-0.5总重
=1552.2g;
49.d、分别计算粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm试样的重量百分含量,分别记为m
+0.5mm wt%和m-0.5mm wt%;待用;m
+0.5mm
=m
+0.5总重
÷m总重
*100wt%=67.23wt%,m-0.5mm wt%=m-0.5总重
÷m总重
*100wt%=32.77wt%;
50.e、取粒度大于0.5mm的100g及粒度≤0.5mm试样450g分别装入容器中,加水至淹没为止进行浸泡,浸泡时间72个小时;
51.f、分别将试样捞出后将试样表面的水分擦干净,后采用吸水纸测试,当吸水纸无
吸水痕迹时停止了擦拭;
52.2)对两种粒级试样的饱和含水量进行测定
53.a、对粒度大于0.5mm的试样饱和含水量采用平铺法测定,即将其试样平铺在玻璃片上,并使其成完全铺开无堆积状态,放置时间3min时进入后续的吸水状态;
54.b、将粒度≤0.5mm的试样按下列方法装两份试样:其中一份采用自然落入方式装入有高度标度的柱状容器,试样装入高度达h1后,记下装入的试样重量为153.42g,h1控制在80mm;
55.另一份是分层次进行挤压堆积装样方式装入,将与自然落入装料方式相同重量153.42g的试样按下列方式装样,料层厚度为每装入4.5mm厚度,则采用15n的外加力及相同的挤压次数20次对料层进行反复挤压,待此份试样装完后记下所装试样的高度h2=59.96mm;当经挤压后使h2/h1的比值达74.95%时,停止挤压;
56.c、试样吸水至饱和状态:将经采用平铺法铺平后的粒度大于0.5mm的试样连同玻璃片、以及将经挤压堆积装样的粒度≤0.5mm试样连同试样瓶分别放入密闭容器中;使试样充分吸收密闭容器中空间中的水分直至达到饱和状态;密闭容器中放置有51ml的水;
57.对试样达到饱和含水量时的称重:将装试样的试样瓶及玻璃片均从密闭容器中取出,并分别称取试样此时的湿态重量,粒度大于0.5mm试样标记为m
湿+0.5mm
=61.19g,经挤压堆积后粒度≤0.5mm试样标记为m
湿-0.5mm
=175.13g;
58.d、将经称重后的湿态试样放入烘箱烘干,其烘干温度为100℃,烘干时间为2.5个小时,烘干至水分含量在0.01wt%;将经烘干后的试样取出后分别称取其重量;粒度大于0.5mm试样的标记为m
干+0.5mm
=55.51g,粒度≤0.5mm试样的标记为m
干-0.5mm
=152.07g;
59.e、采用以下公式分别计算粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm两种试样的饱和毛细水含量q:粒度大于0.5mm试样的饱和毛细水含量记为q
+0.5mm
wt%,粒度≤0.5mm试样的饱和毛细水含量记为q-0.5mm
wt%;
60.q=(m
湿
–m干
)/m
湿
61.已知m
湿+0.5mm
=61.19g,m
湿-0.5mm
=175.13g,m
干+0.5mm
=55.51g,
62.m
干-0.5mm
=152.07g,则:
63.q
+0.5mm
wt%=(m
湿+0.5mm
–m干+0.5mm
)/m
湿+0.5mm
=(61.19g

55.51g)/61.19g=9.28wt%;
64.q-0.5mm
wt%=(m
湿-0.5mm
–m干-0.5mm
)/m
湿-0.5mm
=(175.13g

152.07g)/175.13g=13.17wt%;
65.3)杨迪矿制粒物料的适合水分值计算:
66.已知m
+0.5mm wt%=67.23wt%,m-0.5mm wt%=32.77wt%,
67.q
+0.5mm
wt%=9.28wt%,q-0.5mm
wt%=13.17wt%,并代入下式经计算得
68.(m
+0.5mm
*q
+0.5mm
+m-0.5mm
*q-0.5mm
)/100=10.55wt%。
69.此方法直接测量计算的适合水分值,与通过制粒试验后进行透气性检测得出的最佳水分值10.32wt%相差仅为0.23wt%,计算值满足生产需求。
70.实施例2
71.说明:本实施例烧结制粒的原料为单种铁矿粉—纽粉单种矿;
72.一种用于测定烧结料为纽粉的适合制粒含水量的方法,其在于:测定步骤为:
73.1)制备试样
74.a、获取试样:采用共取5个点取料方式获取试样料,并控制获取的试样料总量为4000g;
75.b、将所取试样料放入烘箱予以烘干,控制烘干温度为106℃,烘干时间为3个小时,烘干至水分含量为0.01wt%;后称取其重量,标记为m
总重
=3758g;
76.c、进行筛分:取出被烘干的试样后采用0.5mm筛子进行筛分,筛分出粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm两种粒级试样;并分别标记并称重:m
+0.5总重
=2373.55g,m-0.5总重
=1384.45g;
77.d、分别计算粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm试样的重量百分含量,分别记为m
+0.5mm wt%和m-0.5mm wt%;待用;m
+0.5mm
=m
+0.5总重
÷m总重
*100wt%=63.16wt%,m-0.5mm wt%=m-0.5总重
÷m总重
*100wt%=36.84wt%;
78.e、取粒度大于0.5mm的200g及粒度≤0.5mm试样500g分别装入容器中,加水至淹没为止进行浸泡,浸泡时间48个小时;
79.f、分别将试样捞出后将试样表面的水分擦干净,后采用吸水纸测试,当吸水纸无吸水痕迹时停止了擦拭;
80.2)对两种粒级试样的饱和含水量进行测定
81.a、对粒度大于0.5mm的试样饱和含水量采用平铺法测定,即将其试样平铺在带沿平底玻璃片上,并使其成完全铺开无堆积状态,放置2.5min时进入后续的吸水状态;
82.b、将粒度≤0.5mm的试样按下列方法装两份试样:其中一份采用自然落入方式装入有高度标度的柱状容器,试样装入高度达h1后,记下装入的试样重量为171.58g,h1控制在80mm;
83.另一份是分层次进行挤压堆积装样方式装入,将与自然落入装料方式相同重量171.58g的试样按下列方式装样,料层厚度为每装入4.0mm厚度,则采用14n的外加力及相同的挤压次数20次对料层进行反复挤压,待此份试样装完后记下所装试样的高度h2=62.16mm;当经挤压后使h2/h1的比值达77.70%时,停止挤压;
84.c、试样吸水至饱和状态:将经采用平铺法铺平后的粒度大于0.5mm的试样连同玻璃片、以及将经挤压堆积装样的粒度≤0.5mm试样连同试样瓶分别放入密闭容器中;使试样充分吸收密闭容器中空间中的水分直至达到饱和状态;密闭容器中放置有50ml的水;
85.对试样达到饱和含水量时的称重:将装试样的试样瓶均从密闭容器中取出,并分别称取试样此时的湿态重量,粒度大于0.5mm试样标记为m
湿+0.5mm
=121.61g,经挤压堆积后粒度≤0.5mm试样标记为m
湿-0.5mm
=189.95g;
86.d、将经称重后的湿态试样放入烘箱烘干,其烘干温度为100℃,烘干时间为2.5个小时,烘干至水分含量在0.01wt%;将经烘干后的试样取出后分别称取其重量;粒度大于0.5mm试样的标记为m
干+0.5mm
=112.87g,粒度≤0.5mm试样的标记为m
干-0.5mm
=170.16g;
87.e、采用以下公式分别计算粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm两种试样的饱和毛细水含量q:
88.粒度大于0.5mm试样的饱和毛细水含量记为q
+0.5mm
wt%,粒度≤0.5mm试样的饱和毛细水含量记为q-0.5mm
wt%;
89.q=(m
湿
–m干
)/m
湿
90.已知m
湿+0.5mm
=121.61g,m
湿-0.5mm
=189.95g,m
干+0.5mm
=112.87g,
91.m
干-0.5mm
=170.16g,则:
92.q
+0.5mm
wt%=(m
湿+0.5mm
–m干+0.5mm
)/m
湿+0.5mm
=(121.61g

112.87g)/121.61g=7.19wt%;
93.q-0.5mm
wt%=(m
湿-0.5mm
–m干-0.5mm
)/m
湿-0.5mm
=(189.95g

170.16g)/189.95g=10.42wt%;
94.3)纽粉制粒物料的适合水分值计算:
95.已知m
+0.5mm wt%=63.16wt%,m-0.5mm wt%=36.84wt%,
96.q
+0.5mm
wt%=7.19wt%,q-0.5mm
wt%=10.42wt%,并代入下式经计算得
97.(m
+0.5mm
*q
+0.5mm
+m-0.5mm
*q-0.5mm
)/100=8.34wt%。
98.此方法直接测量计算的适合水分值,与通过制粒试验后进行透气性检测得出的最佳水分值8.21wt%相差仅为0.13wt%,计算值满足生产需求。
99.实施例3
100.说明:本实施例烧结制粒的原料为烧结混合料
101.一种用于测定烧结料为烧结混合料的适合制粒含水量的方法,其在于:测定步骤为:
102.1)制备试样
103.a、获取试样:采用共取5个点取料方式获取试样料,并控制获取的试样料总量为4700g;
104.b、将所取试样料放入烘箱予以烘干,控制烘干温度为105℃,烘干时间为3个小时,烘干至水分含量为0.01wt%;后称取起重量,标记为m
总重
=4501.66g;
105.c、进行筛分:取出被烘干的试样后采用0.5mm筛子进行筛分,筛分出粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm两种粒级试样;并分别标记并称重:m
+0.5总重
=2917.98g,m-0.5总重
=1583.68g;
106.d、分别计算粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm试样的重量百分含量,分别记为m
+0.5mm wt%和m-0.5mm wt%;待用;m
+0.5mm
=m
+0.5总重
÷m总重
*100wt%=64.82wt%,m-0.5mm wt%=m-0.5总重
÷m总重
*100wt%=35.18wt%;
107.e、取粒度大于0.5mm的80g及粒度≤0.5mm试样410g分别装入容器中,加水至淹没为止进行浸泡,浸泡时间72个小时;
108.f、分别将试样捞出后将试样表面的水分擦干净,后采用吸水纸测试,当吸水纸无吸水痕迹时停止了擦拭;
109.2)对两种粒级试样的饱和含水量进行测定
110.a、对粒度大于0.5mm的试样饱和含水量采用平铺法测定,即将其试样平铺在玻璃片上,并使其成完全铺开无堆积状态,放置时间4min时进入后续的吸水状态;
111.b、将粒度≤0.5mm的试样按下列方法装两份试样:其中一份采用自然落入方式装入有高度标度的柱状容器,试样装入高度达h1后,记下装入的试样重量为141.57g,h1控制在80mm;
112.另一份是分层次进行挤压堆积装样方式装入,将与自然落入装料方式相同重量141.57g的试样按下列方式装样,料层厚度为每装入4.5mm厚度,则采用14n的外加力及相同的挤压次数24次对料层进行反复挤压,待此份试样装完后记下所装试样的高度h2=
61.02mm;当经挤压后使h2/h1的比值达76.28%时,停止挤压;
113.c、试样吸水至饱和状态:将经采用平铺法铺平后的粒度大于0.5mm的试样连同玻璃片、以及将经挤压堆积装样的粒度≤0.5mm试样连同试样瓶分别放入密闭容器中;使试样充分吸收密闭容器中空间中的水分直至达到饱和状态;密闭容器中放置有52ml的水;
114.对试样达到饱和含水量时的称重:将装试样的试样瓶均从密闭容器中取出,并分别称取试样此时的湿态重量,粒度大于0.5mm试样标记为m
湿+0.5mm
=34.17g,经挤压堆积后粒度≤0.5mm试样标记为m
湿-0.5mm
=152.88g;
115.d、将经称重后的湿态试样放入烘箱烘干,其烘干温度为100℃,烘干时间为2.5个小时,烘干至水分含量在0.01wt%;将经烘干后的试样取出后分别称取其重量;粒度大于
116.0.5mm试样的标记为m
干+0.5mm
=32.06g,粒度≤0.5mm试样的标记为m
干-0.5mm
=140.53g;e、采用以下公式分别计算粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm两种试样的饱和毛细水含量q:
117.粒度大于0.5mm试样的饱和毛细水含量记为q
+0.5mm
wt%,粒度≤0.5mm试样的饱和
118.毛细水含量记为q-0.5mm
wt%;
119.q=(m
湿
–m干
)/m
湿
120.已知m
湿+0.5mm
=34.17g,m
湿-0.5mm
=152.88g,m
干+0.5mm
=32.06g,
121.m
干-0.5mm
=140.53g,则:
122.q
+0.5mm
wt%=(m
湿+0.5mm
–m干+0.5mm
)/m
湿+0.5mm
=(34.17g

32.06g)/34.17g=6.18wt%;
123.q-0.5mm
wt%=(m
湿-0.5mm
–m干-0.5mm
)/m
湿-0.5mm
=(152.88g

140.53g)/152.88g=8.08wt%;
124.3)烧结混合料制粒物料的适合水分值计算:
125.已知m
+0.5mm wt%=64.82wt%,m-0.5mm wt%=35.18wt%,
126.q
+0.5mm
wt%=6.18wt%,q-0.5mm
wt%=8.08wt%,并代入下式经计算得
127.(m
+0.5mm
*q
+0.5mm
+m-0.5mm
*q-0.5mm
)/100=6.85wt%。
128.此方法直接测量计算的适合水分值,与通过制粒试验后进行透气性检测得出的最佳水分值6.91wt%相差仅为0.06wt%,计算值满足生产需求。
129.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。

技术特征:
1.一种用于测定烧结料适合制粒含水量的方法,其特征在于:测定步骤为:1)制备试样a、获取试样:采用均匀的多点取料方式获取试样料,并控制获取的试样料总量不少于3000g;b、将所取试样料放入烘箱予以烘干,控制烘干温度不低于100℃,烘干时间不少于2个小时,烘干至水分含量≤0.05wt%;后称取起重量,标记为m
总重
;c、进行筛分:取出被烘干的试样后采用0.5mm筛子进行筛分,筛分出粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm两种粒级试样;并分别标记为m
+0.5总重
及m-0.5总重
;d、分别计算粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm试样的重量百分含量,分别记为m
+0.5mm wt%和m-0.5mm wt%;m
+0.5mm wt%=m
+0.5总重
÷
m
总重
*100 wt%,m-0.5mm wt%=m-0.5总重
÷
m
总重
*100 wt%;e、分别对粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm试样进行浸泡:粒度大于0.5mm的试样取重量不低于50g,粒度≤0.5mm的试样取量不低于400g,分别装入容器中,加水至淹没为止,浸泡时间不少于48个小时;f、分别将试样捞出后将试样表面的水分擦干净,后采用吸水纸测试,当吸水纸无吸水痕迹时停止擦拭;2)对两种粒级试样的饱和含水量进行测定a、对粒度大于0.5mm的试样饱和含水量采用平铺法测定,即将其试样平铺在器皿上,并使其成完全铺开无堆积状态后的5min内进入后续的吸水状态;b、将粒度≤0.5mm的试样按下列方法装两份试样:其中一份采用自然落入方式装入有高度标度的柱状容器,试样装入高度达h1后,记下装入的试样重量,h1控制在50~100mm之间;另一份是分层次进行挤压堆积装样方式装入,将与自然落入装料方式相同重量的试样按下列方式装样,料层为每装入4~5mm厚度中的任一固定值时,则采用固定的外加力及相同的挤压次数对料层进行挤压,待此份试样装完后记下所装试样的高度h2;当经挤压后使h2/h1的比值达在70~80%时,停止挤压后的5min内进入后续的吸水状态;c、试样吸水至饱和状态:将经采用平铺法铺平后的粒度大于0.5mm的试样连同器皿、以及将经挤压堆积装样的粒度≤0.5mm试样连同试样瓶分别放入密闭容器中;使试样充分吸收密闭容器中空间中的水分直至达到饱和状态;对试样达到饱和含水量时的称重:将装试样的试样瓶均从密闭容器中取出,并分别称取试样此时的湿态重量,粒度大于0.5mm试样标记为m
湿+0.5mm
,经挤压堆积后粒度≤0.5mm试样标记为m
湿-0.5mm
;d、将经称重后的湿态试样放入烘箱烘干,其烘干温度不低于100℃,烘干时间不少于2个小时,烘干至水分含量不超过0.05wt%;将经烘干后的试样取出后分别称取其重量;粒度大于0.5mm试样的标记为m
干+0.5mm
,粒度≤0.5mm试样的标记为m
干-0.5mm
;e、采用以下公式分别计算粒度大于0.5mm及粒度≤0.5mm两种试样的饱和毛细水含量q:粒度大于0.5mm试样的饱和毛细水含量记为q
+0.5mm
wt%,粒度≤0.5mm试样的饱和毛细水含量记为q-0.5mm
wt%;q=(m
湿

m

)/m
湿
式中:m
湿
—表示粒度大于0.5mm或粒度≤0.5mm试样吸收闭容器中空间中的水分直至达
到饱和状态且不再发生变化后的重量值,单位为g;m

—表示粒度大于0.5mm或粒度≤0.5mm试样经烘干后的试样的重量值,单位为g;3)检测对象制粒适合水分的测定值计算,计算公式为:(m
+0.5mm
*q
+0.5mm
+m-0.5mm
*q-0.5mm
)/100式中:m
+0.5mm
—表示筛分后粒度大于0.5mm试样的重量百分含量,单位为wt%;m-0.5mm
—表示筛分后粒度≤0.5mm试样的重量百分含量,单位为wt%;q
+0.5mm
—表示粒度大于0.5mm试样的饱和毛细水含量,单位为wt%;q-0.5mm
—表示粒度≤0.5mm试样的饱和毛细水含量,单位为wt%。2.如权利要求1所述的一种用于测定烧结料适合制粒含水量的方法,其特征在于:所述检测烧结料为单种铁矿粉或烧结混合料。3.如权利要求1所述的一种用于测定烧结料适合制粒含水量的方法,其特征在于:所述的密闭容器中放置不少于50ml的水,所放置水与放入器皿中的试样、放入试样瓶中的试样均不接触。4.如权利要求1所述的一种用于测定烧结料适合制粒含水量的方法,其特征在于:所述的密闭容器内的相对湿度不小于99.5%。

技术总结
一种用于测定烧结料适合制粒含水量的方法,测定步骤:制备试样;对两种粒级试样的饱和含水量进行测定;检测对象制粒适合水分的测定值计算。本发明无需经大量试验和线性回归模型推导,通过简单试样处理测量,以及公式加和计算,就可得出适合烧结制粒是的含水量,为现场生产提供更加准确的指导及服务。生产提供更加准确的指导及服务。


技术研发人员:史先菊 吴亚东 李军 张树华 周用文
受保护的技术使用者:武汉钢铁有限公司
技术研发日:2022.07.25
技术公布日:2022/11/1
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