[发明专利]一种高炉风口焦粒度组成和渣滞留量的分析方法

说明书

本发明属于高炉炼铁技术领域，具体涉及一种高炉风口焦粒度组成和渣滞留量的分析方法，包括如下步骤：高炉休风取焦炭烘干；剥离风口焦表面的渣和铁；称量收集的渣质量w₁；通过体积法得到不同粒级风口焦的体积V₁、V₂、V₃、V₄、V₅；从而分析得到风口焦的粒度组成；将风口焦的总体积乘以焦炭视密度得到风口焦质量W₂，W₁/W₂即为渣的滞留量。本发明可准确表示风口焦的粒度组成；不需手工剥离风口焦表面的难以剥离的铁，易于实现且准确；适用于容积3000m³以上的高炉生产应用，根据分析得到的风口焦粒度分布及渣的滞留量，可进一步调整炼焦煤和矿石等原料配用方案，高炉稳定顺行。

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，具体涉及一种高炉风口焦粒度组成和渣滞留量的分析方法。

背景技术

焦炭从装入高炉一直到完成冶炼的过程是一个逐步劣化的过程。在块状带，焦炭主要受机械碰撞、挤压、磨擦作用，焦炭的块度略有下降，但不明显；到了熔融滴落带受到高温热力学作用和CO₂等气化反应作用，焦炭气孔壁变薄、气孔率增大、粒度减小、强度下降并逐步粉化，使得高炉料柱的透气性变差。熔融滴落带区域是劣化的关键区域，焦炭在这一区域劣化程度将直接关系到高炉冶炼过程能否顺行。另外，在高炉冶炼过程中，随着原料往下走温度升高，熔点较低的物质逐步熔化形成高炉炉渣。在软熔带和炉缸中间炉渣经过焦炭，如果炉渣流动性好，则在焦炭层滞留量少，高炉透气行好，高炉顺行。因此，通过对高炉风口焦劣化情况的研究来了解高炉冶炼对焦炭质量的要求，以指导焦炭生产以满足高炉冶炼需要；通过了解风口区域渣滞留量的多少，可以判断矿石原料成分是否适宜，对及时调节矿石的配比提供指导意见。

国内各大钢厂如宝钢、首钢、武钢、马钢、包钢、攀钢等均开展了风口焦取样及粒度组成分析。风口焦粒度组成分析的常规方法为：采用人工的方法，手工用小刀剥离风口焦表面的渣铁，然后选用标准分级筛将风口焦进行粒度分级，再用天平称取各粒级风口焦的质量，计算各粒级风口焦的质量百分比表示风口焦的粒度组成。上述方法的不足之处在于风口焦表面黏附的铁大部分渗入风口焦表面及气孔内，铁和焦融为一体，采用人手工用小刀剥离的方法需消耗较多的人力和时间成本，且不可能分离完全，铁的密度为7.8g/cm³，焦炭视密度约为0.9g/cm3，未完全分离的铁会对焦炭的称重造成较大偏差。专利CN106154868A公开一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法，对高炉风口焦炭进行机械筛分分级，测得各粒度级别焦炭占焦炭总质量的百分比。解决方案是称重法，通过显微镜观察焦炭中铁所占体积百分比，然后减去铁的重量。但存在取样代表性的问题，制片子所用焦炭只占风口焦很小一部分，可能引起误差。且要用精密仪器显微镜，焦炭中本身由煤带进来的铁矿对测定结果有一定干扰。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是避免风口焦各粒级质量称重的误差，不需手工剥离风口焦表面粘附紧密的铁，即可实现对高炉风口焦炭粒度的精确控制，通过渣滞留量判断其流动性暨原料矿石配比的适宜性。

为实现上述目的，本发明提供一种高炉风口焦粒度组成和渣滞留量的分析方法，包括步骤如下：

1)高炉休风时用风口取样机取出炉腹半径方向风口水平的焦炭，进行烘干处理；

2)采用人工小刀剥离风口焦表面疏松的渣和铁，用磁铁将渣和铁分离，将渣收集起来称重，记录渣量为w₁；

3)将上述步骤2)剥离掉渣和部分铁的风口焦用标准分级筛分成＞d₁mm、d₁～d₂mm、d₂～d₃mm、d₃～d₄mm、d₄～d₅mm、＜d₅mm的粒级；