Способ определения структуры агломерационного спека

 

Изобретение относится к подготонка металлургического сырья в металлургии , а именно к окускованию руд и концентратов методом агломерации . Цель изобретения - повышение точности изменения структуры агломерационного спека. Измерение отражательной способности агломерационного спека с локальностью 15-30 средних диаметров мономинеральньпс зерен магнетита и/или вюстита,- содержащихся в спеке, позволяет выделить 3-4 макроструктурные составляющие, определяющие качество агломерата. Это позволяет , воздействуя на процесс с помощью технологических факторов, уменьшить количество или полностью исключить худшую по свойствам макросТруктурную составляющую и повысить качество агломерата . 4 табл., 4. ил. с S (Л со 4 4 СО со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (58 4 С 22 В 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3914251/23-02 (22) 21. 06. 85 (46) 15. 10.87. Бюл. У 38 (71) Днепропетровский металлургический институт им.Л.И. Брежнева (7 2) С . В; Смирнов, И. В . Ханжина, .

Г.С.Васильев, В.К.Перфильев и Н.А.Гладков (53) 669.1:622.785(088.8) (56) Tetsuto hugane, 1981, 67, и 12, с. 679.

Tetsuto hagane, 1983, 69, Р 4, с. 121.

Заявка Японии У 58-42732, кл. С ?2 В 1/16, 1981.

ÄÄSUÄÄ 1344799 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРЫ

АГЛОМЕРАЦИОННОГО СПЕКА (57) Изобретение относится к подготовке металлургического сырья в ме— таллургии, а именно к окускованию руд и концентратов методом агломерации. Цель изобретения — повышение точности изменения структуры агломерационного спека. Измерение отражательной способности агломерационного спека с локальностью 15-30 средних диаметров мономинеральных зерен магнетита и/или вюстита, содержащихся в спеке, позволяет выделить 3-4 макроструктурные составляющие, определяющие качество агломерата. Это позволяет, воздействуя на процесс с помощью технологических факторов, уменьшить количество или полностью исключить худшую по свойствам макроструктурную составляющую и повысить качество агломерата. 4 табл., 4.ил.

1 13447

Изобретение относится к подготовке металлургического сырья в металлургии, а именно к.окускованию металлургического сырья методом агломе1) рации, Цель изобретения — повышение точности определения структуры агломерационного спека.

На фиг,1 представлено изменение отражательной способности по длине образца спека; на фиг.2 — количество структурных составляющих от локальности измерения; на фиг.3 — распределение отражательной способности спека; на фиг.4 — зависимость предела прочности на сжатие от интеграла вероятности.

Способ осуществляется следующим образом.

Проводят измерения показателей отражения макроструктурных составляющих агломерационного спека при сравнении с эталоном (гематитсодержащий материал) и.показателей отражения для компонентов микроструктуры.

Как видно из табл.! выделенные

I макроструктурные составляющие. при испбльзовании способа статически значиМо различаются по объемной доле, раз- 3п мерам фазовых составляющих и пор, удельной поверхности границ фаз и пор, а также параметру близости.

Таким образом, отражательная способность минеральных агрегатов может

„35 быть использована как их качественный признак, с помощью которого идентифицируются каркасная структура (минеральные агрегаты типа А), совокупность разделенной, кристаллизационной и эвтектической структур (тип В), крупные () 300 мкм) зерна магнетита, вюстита и гематита первичного и вторичного происхождения (тип С) .

В табл.2 и 3 приведены данные удельной поверхности границ фаз, пор и параметра близости.

B табл.1-3 приняты следующие обозначения; à — гематит, M — магнетит, С вЂ” связка, П вЂ” порог °

В табл. 4 приведены средние диаметры мономинеральных зерен магнетита и/или вюстита и локальность измерений в зависимости от технологических параметров аглопроцесса и состава шихты.

Как следует из приведенных в табл.4 данных, средний диаметр частиц магнетита и/или вюстита определяется

99 2 шихтовыми условиями и технологией агломерации, что оказывает влияние и на величину локальности измерения.

Для определения макроструктурных составляющих агломерата локальность составляет 15-30 средних диаметров

MoHoìèíåðàëüíûõ зерен магнетита и/или вюстита. При уменьшении локальности меньше нижнего предела в структуре фиксируются только микроструктурные составляющие (фиг.1 ), т.е. определяется количество фаз в структуре (магнетит, гематит, ферриты кальция и др.). При увеличении локальности выше верхнего предела регистрируется генеральное изменение отражательной способности по агломерационному спеку и фиксируются только две составляющие: спеченная часть агломерата и макропоры (аналогично прототипу).

При величине локальности, соизмеримой с размерами кусков агломерата, разделения структурных составляющих не отмечается, регистрируется только средняя величина отражательной способности спека, который при данной локальности считается однородным (фиг.1 и 2), Только в интервале 1530 средних диаметров мономинеральных зерен магнетита и/или вюстита возможно определение макроструктурных составляющих агломерационных спеков в количестве 3-4 минеральных агрегата (фиг.16 и 2).

Для определения количества макроструктурных составляющих агломерата проводятся измерения отражательной способности спеченного материала с указанной локальностью, строятся кривые распределения отражательной способности агломерационных спеков (фиг.3) . Вычисляются интервалы от вероятности попадания измеренных величин отражательной способности в заданный интервал, Затем кривая описывается методом кусочно-линейной аппроксимации и вычисляются координаты точек пересечения. Количество прямолинейных участков на графике, построенном в координатах интервал вероятности — отражательная способность макроструктурных составляющих, определяет количество минеральных агрегатов ° Точки пересечения этих прямых соответствуют границам диапазонов отражательной способности макроструктурных составляющих.

99

Фо рмула

Та б ли ца

Доля минерального агОбъемные доли фав, пор1

Основные стат. распределения

Тип ми нерального агг г м i c u регата, I

С,мкм, ° d 1 а регата. Без топлива

8,0 3,1 17,7

9,6

10,9 11,6 235,3

2 ° 3 276 174 527

9,2

57,2

7,8 8,9

8,4 6,8 3,9 28,8

6,9 73,0

58 $69

91 48,0 24,7 18 2

23,4

З7,1 ЗВ, 1 19,8 5,0

45 ° 8

4,5 4,2

Ь,г

6,6

Прототип

25,8

7,0 3,5 в,в

9,4 IÜ2,7

9,!

8,4

10е6 34э4 19 ° 6 35 ° 4

С 42 топлива

10,3 11 6 II 2 208,6

17 ° 6

6,8 2,9

5,9 2 ° Ь

З ° 0

10,5

16 5 198 63 7

43,0 42,5 14,5

4I,0

14,2

l0,4

7,$94>6

7,1

7 ° 7 зв,э

3,8 23,8

65,9 32,8 1,3

21,6

1З,Э

5,7

9 ° 1

20, 7

Прототип

17,1

6,6 2,7 в, e

l l,0

8,3 126,7

36,9 31 2 31,9

9,1 з !3447

Минеральные агрегаты обладают не только видимыми ра личиями в строении, но и специфическими для каждого прочностью и другими структурно-чув- . ствительными металлургическими свой5 ствами (фиг.3), На фиг.З в координатах интеграл вероятности ф(й ) =

1 р i /7 е dt ) — предел прочности

- CO

"на сжатие приведены данные распределения по прочности отдельных участков образца агломерата Ф 2 первой серии, размерами ЗхЗхЗ мм. Приведенные результаты свидетельствуют о том, что 15 для этого распределения характерно наличие трех прямолинейных участков, отражающих действительно существующую структуру агломерата, которая состоит из двух или более качественно 20 различных материалов.

Реализация способа количественного анализа структуры агломератов для текущего контроля структуры агломерата и управления технологией его про- 25 изводства, позволяет повысить качество агломерационных спеков за счет снижения на О,ЗЖ мелочи класса 0-5мм в скиповом агломерате. из обретeния

Способ определения с т рук туры агломерационного спека, включающий опре— деление отражательной способности макроструктуры агломерационного спека относительно эталона — гематитсодержащего материала и отражательной способности компонентов микроструктуры и их доли, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения структуры агломерационного спека, определяют средний размер мономинеральных зерен магнетита и/или вюстита, измеряют отражательную способность агломерационного спека с локальностью, равной 15-30 средних диаметров зерен магнетита и/или вюстита, по результатам примерения отражательной способности определяют количество макроструктурных составляющих и их доли в структуре спека, а затем определяют компоненты микроструктуры, их долю, статическое распределение, идеальную поверхность для каждой макроструктурной составляющей в отдельности, д ля частиц магнетита

1 С, мкм d а 1

1344799

Таблица 2

Границ >!>з9«пор> мм ° мм

1 I LIZI

Тип ми" нерального агрегата

Л-Г М-С С-М ?1»П П-И С-П П-С

М-Г

Sea топлива

362 12 05

21,2

17,4 5,9 0,9

24,8 4,3

0,1

24 ° $9«4 ° 10«8 8«2 2 ° 9

1l 8 46,2 13,4 55,9 1,2

0,2

10,3

Прототип

14,4 !0,4

20 4 35 2 2 6 4 4

2 ° I

22>2 16 6 15> 1 16«! 1 «4

С 4Х топлива

I5«7 3,6

31 О 26 I I 2. О 5

36,8 36 9 0,9 1,8

22,6

5,9

6l,6

2 9

26,5 52,! l 1 43,1

Прото, тип

32 ° 3 3$6 l ° I 9 ° 8

22,9

9,3

Таблица 3

Тип ми» нераль» ного аг регата

a Параметр близости, Х

Г-М M-Г Г-С С-Г Г-П П-Г М-С С-М М-П П-М С-П П-С

Вез топлива

28,!

55 6 1 3 5 42> I 4 4 2 3 2 8 3 67 5 3 2

89,7

9,4

В 65,3 14,3 32,8 11«8 1,9 2,1 Sl 7 78,2 4,0 22,2

10,0

74,1

53,7

47,3 70.4 48,6 47,3 4,1 11,4 21,8 46>9 8,8

29 ° 5 8,3

Прототип

56 ° 3 24«4 41 ° I !4>0 2«6 Э«9 71 ° 6 66>0 4«0 16>3 20«0

79,8

С 4Х топлива

96,4 64,8

7,1 35,2

3,6

92,9

85,2

97,1 86,9

2;9

14,8

l3, I

88,8 95,3 11,2 35,2

4,7

64,8

"ПротоTlnl

15,9

95,1 80,0

4, 0

20,0

84,1

А

Удельная поверхность

Г-С С-Г Г-П

19 40 5 8 3 3 2

IЭ,6 26,6 54 17 6

13,0 4,8

7,5 9,2

26,7 28,3

1344799

Тaáлипа4

П )кань ног ть ив не ре. иия,мк>

Прочность 2> по

ГОСТ 15137-77

Средний диаметр верна магнетита и/или вюстита,мкм

Химический состав агломерата, Основность

Содеркание

Агломе ра ты

180

СаО

Fe0

Fe 4 углерода в шихте, Х на удар на исти+5 рание

-0,5

320

63,33 4,4

l,94

7,53

l 2 58 3I 1 68 9,19

3,31

Лабораторные

8,86

13,5

270

4,6

1,73 64,0

l,94 64,0

10,0

I, I 55 94 !8,6

3,32

220

5,53

7,93

2 ° 67

220

5,27

62,0

2 ° О

7,53

3,11

I I 0

5,5

1,89 58,67 7,53

7,45

2,06

80 7,87

1,84 60,0

7, 53

2,62

1,78 59,33 7,93

l,74 62,67 6,0

1 79 54 29 7 86

2,0

7,49

2,06

6,89

2,01

160

6,54

2,01

Комбината иЗаиороисталь"

110

5,5

Комбинат нКривороисталь"

6,0 100

4,5 90

0,80 42,0 6,7

),07 53,3 6,7

ДМК-1

1N 200 300 400 500 W 700 800 1ОХ

Я,риис оЬразца, ока

Фиг у и

1,2 57,47 12,95 9,19

l>3 56,64 15>33 9,92

1,3 56 ° 92 ln,2 9,35

l> 2 56, 22 12, 1 5 9, 27

1,3 5664 1Л>35 965

1,4 5733 ln64 931

1, 5 56,92 7,41 9,80 3,25 1,8 53,2 12,29 14, 19 8,32 1,10 50,7 10,0

3,14 1,5 5544 2004 11,29 836

2,72 1,7 54,46 .11,47 12,81 8,40

1344799

12

1f

1g

У

Ф

g ф

h 1

5 1D 7У Л) 25 Л7 М 4048 М % И Ы

Локальность(средние диаметре зерен маенелтигюа u/шт Вюстигпа)

Ъ

38 р4

32

ЛР

Ж

Ж

74

lЮ

Ф Щ

17

Ш

Ю ф

Р

И 7 gf Л ЛУ 4 4У Х ЯУ-У 4У 7 7У Отрсоютттелычт слоаобмосгм, 8

Ф4г 3

1344799

10 Е0 Ж 4Ю

Оробел прочности ю сжоэмг, wy

Составитель А.Близнюков

Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Редактор Т.Лазаренко

Заказ 4889/28 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4